iok wydania xxxvii (1985)

IOK WYDANIA XXXVII (1985)
MYOGAG (4) 85-112 (1985)
Wydawca: s towan,,szenie
Inżynierów
l Tech!lików Przemysłu Hutniczego w Polsce 40-954 Katowice, uL Podgóma
Redakcja: 4-t-101 Gllwke, uL Zygmunta Starego e, tel. ll-90-2.1
R edaktor naczelny: doc. dr
Redakt-Orzy
Redakcja CUsopis:na
Sekre.arz Redakcji: mgr Wojciech
inż. !fileczysław D~ożeż,
działowi:
ł,
Głąb
mgr int. EdWard udycki, mgr inż. W~esław Kucia, doc. mgr inż. Władyelaw Ligus, mgr
strama, dr inż. Justyn Stachurski (korespondent)
P rojekt o kładki: art. pL Jacek Kordowski. u.dad graficzny czasopism.a: mgr Wojciech Głąb
inż .
J adwiga
Rada Programowa
dr In:!:. J u r and B ocian, mgr inż. Jan Jamroż, mgr Adam Kołodziejczy"- c!oc. dr inż. Leszek Ludera, int. Leon Madejski,
prof. dr Inż. Franciszek • ·adacho?.-ski, mg! Janusz • "iemczynowicz (przewodniczący Rady), prof . dr inż . Stanisław Pawłowski , prof. dr hab. Inż . Wiesław Piątkowski, dr inż . Zygmunt Piotrowski, inż. Zbigniew R óżycki (s ekretarz Rady), mgr
Janusz Rudnicki, dr inż. Justyn S tachurski, mgr inż . Janusz Suszczyński, doc. dr Z dzisław szmal, doc. dr inż. Wacław
s zymbo rski
Zakł.
P ol. ZPBE -
zam. 5'70 -
10.85. -
520 -
K-23
MATERIAŁY OGNIOTRWAŁE
Rok XXXVII
Nr 4/85
TR ESC
M. DROZDZ, W.
ny izolacyjne
WOŁEK
-
Ognioodporne beto85
Scharakteryzowano ogniotrwałe betony izolacyjne produkowane obecnie przez przemysł materiałów ogniotrwałych i przedstawiono wyniki
badań w tym zakresie. Omówiono, betony izolacyjne z udziałem styropianu, mikrosfer oraz ga zobetony, a także własności nowych rodza jów
betonów izolacyjnych.
J. CZECHOWSKI, A. PAWEŁEK , K. GODECKA, M . KA WECKI - Charakterystyka mikrostrukturalna płyt ślizgowych po pracy
88
Podano własności płyt korundowych do zamknięć suwakowych w ytwarzanych z surowców
importowanych i próbnej partii płyt z zastosowaniem surowców krajowych. Opisano zmiany
mikrostrukturalne w rejonie otworu spustowego zaobserwowane po pracy płyt.
L. MANDECKA-KAMIEŃ, A. KIELSKI, M. JAKUBOWSKA '- Próby wykorzystania żużli wie]
kopiecowych do wytwarzania tworzyw kasetowych
Przedstawiono próby wykorzystania żużla wielkopiecowego do wytwarzania kasetowych tworzyw typu wapienno-krzemianowego. Do mas
wprowadzono 15 i 200/o żużl a wielkopiecowego,
a jako upłynniacza stosowano kompozycję trójpolifosforanu ·sodu z sodą bezwodną . Ustalono
najkorzystniejsze parametry reologiczne m as
oraz najkorzystniejszą temperaturę wypalania
tworzyw.
·
,
S. SMÓŁKA - Wytyczne doboru urządzeń odw zakładach pmo
pylających
92-
~7
Przedstawiono czynniki, jakie należy uwzg lędniać przy doborze odpylaczy i podano wytyczne
ich doboru. Scharakteryzowano stosowane m etody odpylania, omówiono typy odpylaczy, które
mogą być stosowane w zakładach pmo.
A. ROTER; S. BARCIK - Wypalanie dużych
kształtek krzemionkowych w piecu okresowym
typu „Bickley'a"
iot
Opisano konstrukcję pieca okresowego z wysuwnym trzonem przeznaczonym do wypalania dużych kształtek krzemionkowych (koksowniczych).
Podano charakterystykę techniczn ą pieca sterowanego automatycznie i opalanego za pomocą
palników strumieniowych.
J. STACHURSKI -
Wydajność pracy w prze-
myśle materiałów ogniotrwałych
104
Przedstawiono kształtowanie się wydajności pracy w krajowym przemyśle materiałów ogniotrwałych od 1939 do 1984 r . Podano wzrost wydajności pracy w odniesieniu do głównych asortymentów surowców' i wyrobów oraz określono
główne kierunki poprawy wydajności pracy w
przemyśle.
Kącik
mistrza
108
Kronika
109
Nasze sylwetki
110
Wiadomości
111
gospodarcze ·
CO,II,EPJRAHIIE
,U:POiK;I])It, B. ĘOJIEK BRhJe 6eTOIIbl
M.
Orneyrroprn,ie H30l1HI\IlO.-
85
06cy.JK):i:CBhI OrReyrrcpHb!C I!30JIS!I(JIORHhle 6eTOHbl
rr pomiBO;r(CTBa IJO JJT,CKOit OrHeyrropHoti rrpOMhfllllI8HHOCTil .
Il prrne;n: e Hbl
p esyJl bTaThI
11'CCJI0):\0 Bam1A
B STOM o6Jia CTR. OOcyJK)l,CHl,f H80JI.HI\IlORHbie 6eTOHI,I
C ;n:o6aBEOii IIOHOl10J[!ICTHpOJia, 1: impoc1ep, a TaĘ;Jrn
raso6ernm,r Il CBOHCTBa 110BbIX Bll~(OB Jf30ZSl1\HOH Hb!X 6CTOHOB.
IT.
A. TIABEJIEK,
K. I'OJ(Ell){A,
M1rnpocTpy1,TypaJ;1,HaH xapaKTCpHCTI!K::t CKOJI35llł\IlX IIJill T IIOCJie paGCTbI
1IEXOBCKH,
M. KABEDJ01 -
88
Ilo;n:aHbl CBO l1CTBa KOPYHJ:\OllbIX ' IIJIJIT ):\Jlll CKOJI3H Ill,I!X saTBOpOB Il3 1nmopnr poBaRHOro Ch!J)bll li OTiblTHOH rrapTIIll JIJIHT C npinrerremreM OTC'ICCTBemrnro
Cb!p1,.li:. 06cy,x;n:enbI MI!KpOCTPYKTypaJJbHh!C II3Merrepml B pai1onc · BLrnycirnoro OTBeTCTBIIll- nocJie
pa60Thl.
Jih.
MAH,Il,m~KA KAMEHb , - A. EEJICRH,
M. 5U{YBOBCRA OrrbI'l'bI ucrroJrh'\OBaRJMI J.\OMerrHoro rrrna1rn JJ;Jla rrpOHRBO/'(C1'J3a JtaCCCTHhlX MaTe pIIaJIOB
92_
Ilorrn3arra B03MOJKHOCTb HCIIOJih30B/1Hlfll ):\OrvieHHOro
m naKa )l,JIH rrpomrno)l,CTBa· KacceT!ihlX MaTepnaJIOB
JI3BeCTROBO CilJIJIK a Tnoro . TJma. ;ri:o MaCCl:,I BBO ):i:HJIII 15 rr 20% ):i:OMBHBOro lliJiaJta, a B Ka'leCTBe
O;EIIJKIITem,noro Ber...(eCTRa rrpirMeHerro Tp 1rnomr<lJoc~aT HaTpIIll II 6e3BOJ:\HYIO COJ:\Y· Orrpe):\eJTeHhI
caMhTe IIOJIO;ETITeJihnhre peoJi orn'lec1rne napa.1,nnpr,r
Mace n TeMrrepaTypu c67lmra 1rngem1ti: .
C. C.MYJIKA - YKa3amur rro rro)l,6ope rrhmeynarrnTeJihHhIX ycTpOHCTB Ha or.l!eyrroprrhlX saBO)l,aX
Ilpep:CTaBJI 8HhI
q>aKTOphl
BJJilHIOII\11'8
Ha
97
IIO)l,60p
IlbIJieyJiaBHTeJił,H b!X ycTpOHCTB. 06cy;i,):\eHbl rrp:ę:Me­
HS!eMhie MCTO)l,bl IIb!JieO'IIlCTKH li THIIhl IIbIJieyrraBIITeJieil: B orneyrropnoti: rrpoMbllllJJeHHOCTH.
A . POTEP, C . BAP11)1K - 06JK1ir KpyrrHora6apHTHhJX
<JlaCOHH blX Kpe.1,rneseMHCTh!X H3,[\8JIHir B nepHO):\li'l eClCO}[ I18'IH THIIa »Bicley«
101
OrrIIcarra KOHCTJ)YRI\HJI rre'!H C BhU\BHJKilbIM IIO):\OM
;r(Jlll 06l!rnra Kpyrrnora6apli'rBh!X KpeMRC3eMHCThIX
<JiacOHHbIX H3).J,CJII!}i. lipHBe)l,eHa TeXHII'lecrrnH xapaICTeprrcTm(a IlC'III C aBT01,rnTH'l 8CKH]I{ yrrpaBJICHJieM,
OTOIIJIHBaeMofr CTpyfrnblMII ropeirnaMH.
M.
C'fAXYPCIUI -
Ilpo1rnB01J;IIT8JibR~0Th
Tpyga
B orneyrroprrofr rrpOMhlI!I JiennocTn
104
IlpegCTaBlrell'.a rrporr::rnogHT8JibHOCTh TPYAa B OTe'le CTB6HHOll orrreyrropnoii: rrp OMhlIDJl eHROCTH B ro;n:ax
1939 )],O 1984. Orrpe)l,8]lCHHe IIJ;OH3BOAHT8Jl b~OCTII
TPYJ:\a B CO OTBCTCTBHH C r.i:r aBRhIMH accopTHM8HTaMI!
Cb!pbll H HB;n:enHti:, a TaltJKe orrpegeneno rnaBn;t,re
HarrpaBJI8BHH rrpOI!3 BO;r(HT8JibH.OCTII Tpy,ll,a B orneyrropHOil rrpOMhII!IJieHHOCTII.
YroJIOR MaCTepa
108
Xpomma
109
HamH CHJIYSThI
110
Xo3llHCTB8RHble CB8):\8BHll
111
MATERIAŁY
OG
IOTRWAŁE
DWUMIESIĘCZNIK , POŚWIĘCONY -ZAGADNIENIOM.
NAUKOWO-TECHNICZNYM I EKONOMICZNYM
ROK XXXVII
Nr 4
1985 R.
ORGAN STOWARZYSZENIA INŻYNIERÓW l TECHNIKÓW PRZEMYSŁU HUTNICZEGO
W POLSCE I ZRZESZENIA PRZEDSIĘBIORSTW MATERIAŁÓW OGNIOTRWAŁYCH
Doc. dr inż. MIECZYSł,A W DROŻDŻ
Mgr inż. W ANDA WOŁEK
rnstytut
Materiałów Ogniotrwałych
Ognioodporne betony izolacyine
Ognioodporne betony izolacyjne są tworzywem konkurencyjnym w stosunku do tradycyjnych ogniotrwaiych
wyrobów izolacyjnych wypalanych i mogą je z powodzeniem zastępować w budowie pieców przemysło­
wych. Zaletą betonów jest na ogół niższa cena oraz
prostota produkcji i zastosowania . Betony mogą być
produkowane w formie prefabrykatów o dowolnym
kształcie i wymiarach lub w postaci suc;1ych miesza nek, zarabianych wodą i odlewanych w miejscu zastosowania.
Betony dotychczas produkowane
W
ubiegłych
latach opracowano w Instytucie Materiai wdrożono we Wrocławskich
ZMO technologię produkcji kilku gatunków betonów
izolacyjnych, cio temperatur pracy 800-1400°C. W betonach tych, produkowanych tradycyjną metodą z kruszyw lekkich i cementu, jako kruszyw a zastosowano
dostępne · w kraju surowce, a mianowicie perlit ekspandowany z importu, łupkopor yt i złomy wyrobów
izolacyjnych, a jako spoiwo cementy glinowe. Betony
te 'zostały znormalizowane i oznaczone symbolami
BI-8/0,8; BI-11/1,3; BI-12/1,2; BI-13/1,3; BI-14/1,4; gdzie
pierwsza cyfra pomnożona przez 100 ozn'.lcza graniczną temperaturę pracy danego betonu w °C, druga zaś
cyfra jego gęstość pozorną w g/cm~.
Rozwój produkcji powyższych betonów izolacyjnych
napotyka jednak na trudnośd z powodu niedoboru
kruszyw lekkich, zwłaszcza złomów izolacyjnych, na
których bazuje produkcja betonów .dla wyżsżych temperatur pracy. Z wymienionych - wyżej gatunków betonów produkuje się obecnie głównie:
- -beton perlitowy BI-8/0,8 dla temperatur do 800°C,
charakteryzujący się kolejno w stanie surowym
i po wypaleniu w 800°C: gęstością pozorną 0,09
łów
Ogniotrwałych
na ściskanie 2 i 1,5 MPa,
w zakresie temperatur 400-- 8000C, 0,23--0,35 W/mK oraz w niewielkich iloś­
ciach,
-'-- oparty na łupkoporycie beton BI-11/1,3 dla temperatur do 1100°C, charakteryzujący się kolejno w stanie surowym i po wypaleniu w 1100°8: gęs­
tością po;;,ną 1,4 i 1,3 g/cm 8 , wytrzymałością na
ściskanie 8 i 4 MPa, przewodnością cieplną w zakresie temperatur 400-1100°C, 0,35-0,46 W/mK. ·
i 0,8 g/cms,
wytrzymałością
przewodnością cieplną
W związku z powyższym IMO podjął dalsze ba dania
nad opracowaniem nowych technologii betonów· izolacyjnych z ograniczeniem lub nawet pominięciem kruszyw lekkich.
Betony na kruszywach mieszanych
'vV pierwszym- etapie opracowano betony izolacyjne
oparte na kruszywie mieszanym, złożonym z perlitu
ekspandowanego i zwartego kruszywa ogniotrwałego.
W tef koncepcji technologicznej założono, że perlit
spełni rolę nie tylko kruszywa lekkiego, ale również
środka porotwórczego, ulegając w wysokich temperatur-ach wytopieniu i pozostawiając w spieczonym betonie pory, pokryte tylko na ·obrzeżach nadtopioną warstwą szkliwa. Jako· kruszywa zwarte wypróbowano
palonkę szamotową o zawartości 37°/o Ab!Os, złom szamotowy ·o zawartości ok. 300/o Al20a, palonkę wysokoglinową o zawartości ok. 70°/o Al20a, złom wyrobów
wysokoglinowych o zawartości ok. 650/o Al20a, korund
spiekany i elektrokorund o zawartości 98'0/o Ab01.
Kruszywa te stosowano o uziarnieniu 0-2 i 0--5 rmn.
Jako spoiwo wprowadzono głównie cement glino..-y
Górkal 70, zarówno ze względu na zamierzone uzysiś..a­
nie wyższej ogniotrwałości betonów, jak i jego i::..'1ie;szą reaktywność w stosunku do~ perlitu. Stv·:.erc!.::o
że
technologia ta pozwala na uzyskanie, zależnie od
proporcji perlitu i frakcji ogniotrwałej w kruszywie,
betonów o gęstości pozornej 1,0-1,3 g/cm3 , do temperatur pracy 1200-1400°C, przy zastosowaniu kruszyw a
szamotowego z palonki szamotowej lub złomu szamotowego. _Stosowanie kruszyw wyżej ogniotrwałych , bo-·
gatszych w Al20s, okazało się niecelowe, gdyż nie zapewniało podwyższenia granicznej temperatury stosowania betonów, limitowanej przez perlit i proces spiekania.
Własności kilku najbardziej charakterystyc·z nych betonów szamotowo-perlitowych zestawiono w tablicy 1.
Z proponowanych możliwych gatunków . betonóv.r tego
typu do produkcji przemysłowej wprowadzono głównie
gatunek BI-12/1 ,2, stosowany zarówno jako b eton izolacyjny, jak i masa do torkretowania.
Tablica 1
betonów izolacyjnych na kruszywie mieszanym szamotowo perlitowym
Własności
Własność
-
badana
'
Gatunek betonu
uzyskiwane parametry
BI-12/l,Oj BI-12/1,21 BI-13/1 ,3
Graniczna temperatura
oc
pracy,
I 1200
Wytrzymałość na ścisMPa
kanie,
- w stanie surowym
- po wypaleniu
w temp. pra,c y
Gęstość
-
po,z orna, g/cms
w stanie surowym
po wypaleniu
w temp. pracy
Skurczliwość linioO/o
wa,
po wypaleniu w temp.
pracy
,
Przewodność
w 400°C
w 800°C
w 1000°c
I
4,0
1,5
I
I
I
1200
I 1300
5,0
6,0
2,0
2,5
1,2
1,3
1,0
1,2
I
I
I
1,5
-----
Betony oparte na mikrosferach
Mikrosfery to wydzielone frakcje elektrownianych popiołów lotnych w postaci kuleczek o uziarnieniu do
0,5 mm, utworzonych ze szkliwa glinokrzemianowego
i wypełnionych gazami C02 i N2. Ze względu na małą
gęstość pozorną, 0,50-0,56 g/cms i niską przewodność
cieplną, 0,06-0,1 W/mK, mikrosfery są obiecującym
materiałem dla różnego typu wyrobów izolacyjnych
znalazły już w tej dziedzinie liczne zastosowania.
1,3
Własności
I
I
mimo· zastosowania zwartego kruszywa ogniotrwałego ,
umożliwia wypalanie
styropianu bez powodowania
spękań betonu. Technologia ta pozwala na otrzymywanie betonów dla temperatur do 1400°C w przypadku
kruSHWa szamotowego, do 1700°C w przypadku kruszywa elektrokorundowego. Uzyskuje się gęstości pozorne, zależnie od składu kruszywa, w granicach 1,0-·
-1 ,3 g/cm3 , przy wytrzymałości na ściskanie odpowiednio 2-5 MPa i przewodności cieplnej w zakresie temperatur 350-860°C 0;48-0,44 W/mK w: \Przypadku betonów szamotowych i 0,47-1 ,0 W/mK dla betonów koru ndow yc h.
Styropianobetony szamotowe w porównaniu do betonów
na kruszywach mieszanych szamotowo-perlitowych
charakteryzują się wyższym zakresem temperaturo- _
wym stosowa nia i wyższą wytrzymałością mechaniczną, przy podobnej gęstości pozornej i przewodności
cieplnej. Styropianobeton korundowy natomiast dzięki
wysokiej zawartości Al20s i niskiej zawartości Sićn
(90-930/o Al20s, 0,6-0,9 Si02), może znaleźć zastosowanie w reaktorach ciśnieniowych do, produkcji amon iaku i zastąpić importowane betony izolacyjne na korundzie kulkowym, którego brak na rynku krajowym.
Własności betonów izolacyjnych z dodatkiem styropianu zestawiono w tablicy 2.
1,5
1,5
Własność
I
cieplna,
W/mK
0,36
0,40
0,50
udziałem
Tablica 2
~tyropianu
Gatunek betonu uzyskiwane parametry
1,5
szamotowe
badana
I
korundowe
-1
0,30
0,32
0,37
0,46
0,50
0,59
Betony opracowane w dalszych pracach badawczych
Kolejnym krokiem było zbadanie możliwości zastąpie­
nia w składzie betonów importowanego perlitu oraz
poszukiwanie nowych rozwiązań technologicznych, które by pozwoliły na całkowite wyeliminowanie deficytowych kruszyw lekkich. W wyniku tych badań opracowano trzy nowe typy betonów izolacyjnych, czekających na wdrożenie:
- betony z dodatkiem styropianu,
- betony oparte na mikrosferach,
- gazobetony ogniotrwałe.
BI5
Bl8 -1BIK 5 • IBIK 5 1-14/1,0-14/1,3 -17/1,1-17/1,4
Graniczna temperatura
oc 11400 11400 11700 -1 1700
pracy, 'Wytrzymałość
Betony z dodatkiem styropianu
W betonach z dodatkiem styropianu jako środek porotwórczy zastosowano styropian spęczniony w granulacji 0,2-1,5 mm, ulegający wypaleniu w czasie rozgrzewania betonu. Pozostałe skła.dniki betonów to
zwarte kruszywo ogniotrwałe i cement glinowy. Porowata wskutek dehydratacji cementu tekstura betonów,
na
Gęstość
-
-
ściska-
MPa
nie,
- w stanie surowym
- po wypaleniu w ternperaturze pracy
pozorna,
g/cm3
w stanie surowym
po wypaleniu w ternperaturze pracy
liniowa, O/o
po wypaleniu w ternperaturze pracy
t
10,0
2,0
I
I
I
15,0
7,0
9,0
3,0
1,5
4,0
1,3
1,5
1,0
1,3
1,0
0,48
0,46
. 0,44
I 1,5. I 1,6
I I
1,1
1,4
1,0
1,5
1,5
0,48
0,53
0,59
0,50
0,47
0,52
0,58
0,98
1,01
1,04
Skurczliwość
-
86
betonów izolacyjnych z
Przewodność
w 350°c
w 650°C
w 860°C
w 1120°c
cieplna,
W/mK
-
-
-
Obecnie w IMO przeprowadzono systematyczne b<jidania zastosowania mikrosfer · jako wypełniacza do betonów izolacyjnych i kształtek prasowanych niewypalanych, wiązanych cementem gli?owym i różnymi spoiwami chemicznymi.
Stwierdzono, że zastosowanie mikrosfer daje możli­
otrzymywania betonów i wyrobów niewypalanych o szerokim zakresie własności. Temperaturowy
zakres stosowania betonów mikrosferowych wynosi
1000-1300°C, zależnie od ilości dodawanego ogniotrwałego cementu. Gęstości pozorne są rzędu. 0,4 g/cm3 w
przypadku gazobetonu, 0,6-0,9 g/cm2 dla betonów
i kształtek prasowanych niewypalanych na wiązaniu
hydraulicznym lub chemicznym. Wytrzymałość na ścis­
kanie tych tworzyw wynosi odpowiednio 0,2-0,3 MPa·
i 1,5-1,0 MPa, pr'zewodność cieplna w temperaturach
550-990°C kolejno 0,13-0,23 W/mK i 0,22-0,39 W/mK.
Betony z udziałem mikrosfer są konkurencyjne nie
tylko w stosunku do betonów perlitowych, betonów na
kruszywach miesz:anych, lecz także dla wyrobów izolacyjnych typu LPC . Jedynym ograniczeniem będzie tu
ilość dostępnych mikrosfer. Własności wybranych betonów opartych na mikrosferach zestawiono w tabli„
cy 3.
wości
Gazobetony
gii do surowców ogniotrwałych pozwala na podniesienie zakresu stosowania gazobetonów jedynie do 500-9000C, ze względu na dużą skurczliwość i spiekanie
się
takich betonów w wyższych temperaturach.
W związku z powyższym podjęto badania nad opracowaniem nowych rozwiązań, w wyp.iku których opracowano technologię produkcji gazobetonów ogniotrwaTablica 3
betonów izolacyjnych opartych na mikro-
Własności
sferach
ogniotrwałe
Gatunek betonu uzyskiwane parametry
Własność
badana
BIM-1 BIM-1GBM-1 LM-
Graniczna temperatura
oc
pracy,
I 1000 I 1300 I 1100 I 1000
'
Wytrzymałość
na ściskaMPa
nie,
- w stanie surowym
- po wypaleniu w temp.
pracy
15,0
0,5
3,0
3,0
10,0
0,5
I 1,5
0,8
I 1,0
I
0,6
0,8
0,6
I
0,8
I 0,4
0,7
1,5
1,5
1,5
5,0
'
g/cm3
pozorna,
w stanie surowym
po wypaleniu w ternperaturze pracy
Gęstość
Technologia gazobetonów umożliwia produkcję tworzyw izolacyjnych bez udziału kruszyw lekkich. Pewn ą
wadą tej metody jest konieczność dostarczania betonów jedynie w formie prefabrykatów, gdyż proces
otrzymywania gazobetonów nie jest na ty le prosty, by
można b yło przygotowywać i odlewać betony na miejscu zastosowania w nie zawsze odpowiednich warunkach.
W wyniku prowadzonych w IMO badań nad gazobetonami stwierdzono, że produkowane dotychczas gazobetony budowlane, gdyby chciano je wykorzystać jako
izolację termiczną także w wyższych temperaturach,
mają zakres temperaturowy stosowania jedynie do
300-500°C. Także zaadaptowanie istniejącł:j technofo-
-07 .. )
-100/06 -130/08 -110/04')
-
Skurczliwość
liniowa, D/o
po wypaleniu w tern-
-
1,5
peraturze pracy
Przewodność
cieplna,
W/mK
0,23
0,28
0,39
w 350°c
w 700°C
w 990°C
gazobeton.
kSztaltka prasowana na
*)
**)
wiązaniu
-
0,13
0,18
0,23
hydraulicznym.
Tablica 4
Własności
gazobetonów
ogniotrwałych
Gatunek gazobetonu Własnoś·ć
na wiązaniu
hydraulicznym,
badana
GB-12/0,7
Graniczna temperatura pracy, °C
I
1200
wiązane szkłem
IGB-12/1,0
I
uzyskiwane parametry
GB-19/0,8
I
1200
1000
na wiązaniu
fosforanowym
wodnym .
I GB-10/1,0
I
1000
GB-13/0,7
I
1300
I GB-14/1,0
I
1400
,
Wytrzymałość
na ściskanie, MPa
- 'w stanie surowym
- po wypaleniu w temp. pracy
pozorna,
g/cm_.:
w stanie surowym
po wypaleniu w temp. pracy
1,0
0,5
3,0
2,0
0,8
0,7
1,0
0,9
1,5
2,0
2,5
4,0
2,0
2,0
3.0
3,0
0,7
0,8
0,9
1,0
0,7
0,7
1,0
1,0
Gęstość
-
O/o
liniowa,
po wypaleniu w temp. pracy
Skurczliwość
-
Przewodność
I
w 300°C
w 700°C
w 960°C
cieplna,
I
1,5
I
1,5
<
I
'
1,5
1-
1,5
I
2,0
I
1,5
W/mK
0,17
0,27
0,34
0,26
0,32
0,37
0,23
0,28
-
0,25
0,32
-
0,28
0,41
0,50
0,53
0,62
0,68
87
łych,
_.,
opartych o kruszywa szamotowe, wysokoglinowe
i korundowe, na spoiwif hydraulicznym i chemicżnym.
Jako środek gazotwórczy stosowano glin płatkowy
w środowisku alkalicznym,_węglan mągnezu w środo­
wisku kwaśnym, jako spoiwa· cementy glinowe, sz_kło
wodne, kwas fosforowy i fosforan glinu.
Z opracowanych gatunków gazobetonów - na wiąza­
niu hydraulicznym, wiązanych szkłem wodnym i na
wiązaniu fosforanowym, największe możliwości wd.cożenia i zastosowania, z uwagi na stosunkowo najprostszy sposób produkcji, mają gazobetony na wiązaniu
hydraulicznym, oparte ? kruszywo ogniotrwałe i cement glinowy. Zakres temperaturowy stosowania tych
betonów, niezależnie od gatunku i ogniotrwałości kruszywa, wynosi 1200°C. Czynnikiem limitującym jest tu
skurczliwość gazobetonów powyżej tej temper;,.tury.
Ze względu na to ogra:niczenie za celowe uznano stoso-wanie do gazobetonów głównie kruszywa szamótowego, kruszywo .zaś wysokoglinowe i korundowe przewidziano jedynie do specjalnych zastosowań, gdzie ze
wzglęcł11 na warunki pracy wymagane jest obmurze
bogatsze w Al20s, z niską zawartością Si02. Gazobetony do wyższych tempe,ratur, 1400-1500°C, można
otrzymać metodą dwustopniową, wypalając gazobeton
w tych temperaturach i stosując go jako kruszywo do
betonu czy gazobetonu.
Gazobetony na wiązaniu chemicznym mają szeroki zakres temperaturowy stosowania - od 1000°C w przypadku gazobetonów wiązanych szkłem wodnym do
1300-1400°C dla gazobetonów na wiązaniu fosforanowym. Własności gazobetonów można regulować przebiegiem procesu produkcyjnego. Opracowana technologia pozwala na uzyskanie gęstości pozornej w granicach min. 0,6-1 ,0 g/cm8, przy wytrzymałości na ścis­
kanie odpowiednio 0,5-3 MPa i przewodności cieplnej
w temperaturach 300-800°C od 0,17-0,35 do 0,24-0,40
W/mK.
Przy gęstości pozornej poniżej · 0,6 g/cms wytrzymałość .
jest już zbyt niska, uniemożliwiająca jakiekolwiek operacje czy transport prefabrykatów. Z uwagi na to, że
gazobetony mają być dostarczane w formie prefabrykatów i założono ich pracę głównie jako materiału izolacyjnego konstrukcyjnego, przewiduje się produkcję
zwłaszcza gatunku o gęstości rzędu 1 g/cm3 •
Własności gazobetonów zestawiono w tabllcy 4.
Podsumowanie
-Wobec istniejących trudności surowcowych i energetycznych przedstawione nowe rozwiązania technologiczne w dziedzinie betonów .izolacyjnych pozwalają
na dobór w każdej sytuacji potrzebnego tworzywa
izolacyjnego czy izołacyjno-konstrukcyjnego z dostęp­
nych na rynku surowców, a t ym samym na oszczęd­
ność ęnergii . w eksploatacji pieców przemysłowych.
\Vdrożenie opracowanych technologii przyniesie znaczne korzyści ekonomiczne, wymaga jednak przezwycię­
żenia początkowych trudności, jak przekonanie producentów do podjęcia nowej produkcji, a odbiorców
do szerszego stosowania tworźyw izolacyjnych, co wią­
że się niekiedy z koniecznością przeprojektowania wy- _
kładzin urządzeń „cieplnych.
Literatura
L Drożdż M.: żaroodporne i ogniotrwałe betony izolacyjne. Materiały Ogniotrwałe, 1971, ·t. 23, nr 1
s. 5-10.
2. Drożdż M., Wołek W.: Ogniotrwałe betony izolacyjne oparte · na kruszywach mieszanych. Materiały
Ogniotrwałe, 1983, t. 35, nr 1, s. 10-14.
3. Wołek W., Drożdż M., Zbyrad Z.: Opracowanie technologii betonów izolacyjnych ogniotrwałych o temperaturze stosowania 1000°c. Sprawozdanie IMO
nr 2364/300094/BG/84, 1984, (niepublikowane).
4. Hycnar J.: Mikrosfery - nowy materiał termoizolacyjny. Gospodarka Paliwami i Energią, 1982, t. 30,
nr 1-4, s. 9-13, 24.
O
STOSOWANIE ,
*)i.I METOD-V
r\*
-'YBADAŃL/
Dr
Dr
inż.
JERZY CZECHOWSKI
ALICJA PAWEŁEK
KRYSTYNA GODECKA
inż,
Inż.
Instytut
Mgr
Materiałów Ogniotrwałych
inż.
MARIAN KA WECKI
Skawińskie
ZMO
Charakterystyka mikrosłrukturalna płyt ślizgowych po pracy
Zamknięcia
suwakowe kadzi stalowniczych wprowanologii produkcji -płyt ślizgowych według opracowania
w hutnictwie krajowym w latach sieIMO, · natomiast produkcję innych elementów cerademdziesiątych. Początkowo elementy ceramiczne zammicznych zamknięć, a więc wylewów i zapraw wdroknięć w całości importowańo z firmy Didier. W roku ' żono już wcześniej w Skawińskich i Gliwickich ZMO.
1981 zakończono w Skawińskich ZMO wdrożenie techTechnologia produkcji płyt ślizgowych opracowana zodzone
88
zostały
stała
w oparciu o surowiec importowany z firm y
zamknięć suwakowych kadzi stalowniczych [l] .
„Alcoa". Dopiero od 1982 r. rozpoczęto w IMO badania
W tablicy 1 przedstawiono własności fizyko-ceramiczzmierzające w kierunku początkowo częściowego, a w
ne płyt ~lizgowych wykonanych z udziałem frakcji
dalszym etapie całkowitego wyeliminowania surowziarnowej korundu spiekanego produkcji ZSO_ ,,Górców importowanych z II obszaru płatniczego. Na podke-" (przed pracą). Dla porównania w tablicy przedstawie wyników badań szeregu prób laboratoryjnych
stawiono własności płyt standardowych na bazie suoraz przemysłowych stwierdzono, iż istnieje realna
rowców importowanych.
możliwość produkcji płyt ślizgowych w oparciu o suTworzywo
płyt badanych przed pracą .z budowane jest
rowiec krajowy. Vl"arunkiem koniecznym jest jedynie
z
ziarna
spiekanego
korundu o wielkości do 2 mm oraz
jakość krajowego korundu spiekanego nie odbiegają­
osnowy z.łożonej z drobnokrystalicznego mulitu, drobća od jakości korundu płytkowego Alcoa. Dotyczy -to
zwłaszcza porowatości otwartej (pon. 511J/o) oraz zawar- - nych ziaren korundu oraz rozproszonego pomiędzy
kryształkami mulitu szkliwa w postaci skupień o wieltości Al20s (pow. 970/o), jak również odpowiedniego
kości < 2 µm. W badanych tworzxwach występuj ą
stopnia rozdrobnienia zgodnie z krzywą ziarnow ą mas
pory nieregularne rozgałęzione , rzadziej zamknięte
przygotowanych z udziałem )wrundu płytkowego Alo szerokości rzędu 30 µ.m , miejscami większe. Wokół
coa. Najistotniejszym sprawdzianem jakości nowych
dużych ziaren korundu, a miejscami również w ich
tworzyw, oprócz własności fizyko-ceramicznych, jest
obrębie występują nieciągłe spękania.
'
ich zachowanie w warunkach eksploatacyjnych.
Rysunek 1 przedstawia obraz mikrostruktury tworzyW przypadku płyt ślizgowych, na których spoczywa
wa płyty wykonanej z surowców krajowych (1000/o
cały ciężar odpowiedzialności za pracę zamknięcia suudziału frakcji gruboziarnistej).
wakowego - decydujące znaczenie posiada mikrostru·ktura tworzywa w kontakcie ze stopionym metale;n .
Z danych ujętych w tablicy 1, jak również z opisu
mikrostruktury wynika, iż tworzywo z udziałem suProwadzone w latach 1983-1984 badania ruchowe płyt
rowca krajowego nie różni się od twor'.'-ywa standarślizgowych w formatach Interstop 2BK i 3BK, wyprodowego, z którego produkowane są aktualnie w Skadukowane w oparciu o frakcje ziarniste kraJowego
wińskich ZMO płyty ślizgowe do zamknięć suwakokorundu spiekanego, potwierdziły w pełni przydatność
wych kadzi stalowniczych.
tego typu surowca do produkcji płyt ślizgowych dla
Rys. 1. Obraz mikrostruktury tworzywa płyty wykonanej
z surowców krajowych. Sw. odbite, powiększenLe 135 razy
Rys. 2. Obszar Vf rejo!1i~ otw~ru spustowego płyty · po pracy
z wyraźnie u~1daczn~aJącą się zwartą warstewką tlenków
zelaza ria pow1erzchm otworu. Sw. odbite, powiększenie 34
razy
Tablica 1
Własności
fizyko-ceramiczne
surowca
krajowego w grubym ziarnie;
Surowiec importowany
Surowiec importowany
otwarta,
I
Gęstość
pozorna,
g/cm3 *)
O/o*)
O/o
100
nawęgleniu
po wypaleniu
Porowatość
Zawartość
50
płyt
1
I
I
I
I.
4,3
5,1
3,2
2,8
3,1
5,8
I
I
I
I
I
2
3,4
3,8
3,0
2,3
3,8
I
I
3
4
2
3
4
I I I I I
8,1 l 6,6 I 3,23 I 3,26 I ·3,11 I 3,15 I 5,12-,--5,24
3,22
3,24
2,08
3,14
7,0
8,7
Strata
prażenia,
tego,
O/o
O/o
I
3,31-,--3,02
) 4,01-,--3,52
I 3,98-,--4,42
I I
6,5
1,8
3,27 I 3,08
3,27 I '·"
/ '·"
'·'' I 3,26
'·'· I 5,38-,--5,82 I 3,38-:--3,89 I
-
9,0
7,6
3,12
1 3,231 3,25 13,061
7,3
7,4
1·
5,5
1
Zawartość
C całkowi-
Wytrzym.
na zginanie
w 1450°C,
MPa
I
I
7,9
I
I
6,9
13,121
3,16
I
3,07
I
3,12
*) Nr 1, 2, 3 i 4 stanowią stałe miejsca pobierania próbek do badań z_ płyt Interstop
I
I
5,30-,--6,70
5,70-:--7,30
I
I
4,93
4,63
I
I
I
I
5,43
4,9a
'
Badania mikrostrukturalne płyt po pracy
Jak to już powiedziano we wstępie, najważniejszym
sprawdzianem j·akości płyt je~t ich zachowanie się w
warunkach odlewania stali.
Prowadzone od momentu zastosowania w kraju pierwszych zamknięć suwakowych aż po dzień dzisiejszy
badania mikroskopowe korundowych płyt na zamknięcia suwakowe po pracy pozwalają na stwierdzenie, że przebieg reakcji na kontakcie wyrobu ogniotrwałego z przepływającą przez otwór spustowy stalą
ma charakter zbliżony. Nie stwierdzono różnic w zachowaniu -się płyt, w których wprowadzono spiekany
korund produkcji krajowej w miejsce surowca importowanego.
Prawie we wszystkich' przypadkach na powierzchni
otworu spustowego tworzyła się cienka warstewka
o gr ubo-ści 0,1..;-1 mm, zawierająca tlenki żelaza (rys. 2).
Głównym jej składnikiem był magnezyt, obok którego
szczególnie w pobliżu powierzch;ni zewnętrznej wystę­
PQWał również hematyt. Miał on formę ostrych igieł
wnikających w głąb. kryształów magnetytu (rys. 3)
lub wąskich obwódek. Poza powierzchnią zewnętrzną
gromadził się również na obrzeżu porów. Jego obecnosc można wiązać ze strefowym przeobrażeniem kryształów magnetytu pod wpływem podwyższonego ciś­
nienia parcjalnego tlenu w czasie przepalania otworu. Skład kryształów magnetytu był zmienny, co zaznaczało się zmienną jego reflek~yjnością. Zwykle malała ona w kierunku niezmienionego wyrobu w wyniku wzbogacania w glin.
Niekiedy można było zaobserwować efekt odmieszania
Al20s w obrębie kryształów magnetytu (rys. 4). Przy
kontakcie warstewki tlenków żelaza z tworzywem występowały miejscami wąskie skupienia hematytu.
Granica pomiędzy warstewką tlenków żelaza a two- .
rzywem płyty zaznaczała się ostro. Jej przebieg był
nierówny, bowiem dut;e, odporne na korozję ziarna
spiekanego korundu wystawały z tworzywa i tkwiły
częściowo, a niekiedy całkowicie w obrębie ~arstewki złożonej z tlenków żelaza.
Obserwacje mikroskopowe nie ujawniały silnej infiltracji stali i produktów jej reakcji z wyrobem w głąb
tworzywa, aczko-lwiek w niektórych przypadkach
stwierdzono obecność skupień metalicznego żelaza w
obrębie porów do głębokości ok. 8 ~m od powierzchni
Rys. 3. Igły hematytu w obrębie kryształów magnetytu przy
powierzchni warstewki tLenków żelaza. Sw. odbite, powięk­
szenie 520 razy
Rys. 6. Kryształki hercynitu FA na obrzeżu skorodowanych
ziaren korundu K i w osnowie tworzywa w strefie bezpośrednio za warstewką tlenków żelaza. Sw. odbite, powięk­
szenie 520 razy
Rys. 4. Igiełki odl)1.ieszanego AhO, w obrębie kryształów ma. gnetytu w warstewce tlenków żelaza na powierzchni otworu
spustowego. Sw. odbite, powiększenie 520 razy
Rys. 5. Wtrącenia metalicznego żelaza w · obrębie porów tworzywa poza warstewką tlenków żelaza. Sw. odbite
90
°'
Rys. 7. Mikrostruktura tworzywa płyty w odleglc:>ści około
5 mm od powierzchni o.tworu spustowego - w obrębie porów
widoczne jasne skupienia skoksowanej substancji węglowej.
Sw. odbite, powiększeńie 135 razy
·
otworu spustowego. Miało to m1eJsce w przypadku
płyt, które ch a rakter yzowała obecność większych porów nie wypełnionych substancją węglową, lub też w
przypadku powstania ' spękań w pobliżu otworu spustowego. Pod wpływem ciśnienia ferrostatycznego że­
lazo penetrowało w głąb tworzywa, gdzie jednak nie
reagowało z nim (rys. 5) .
Na granicy warstewki tlenków żelaza z tworzywem
płyty
uwidaczniało
się
wzajemne oddziaływanię.
Szczególnie zaznaczało się ono w obrębie osnowy tworzywa, gdzie następowała dezintegracja mulitu. Miej scami występowało szkliwo i w ą skie listewki korundu
wnikające częściowo w zwarte skupienia mulitu, w
inhych w obrębie szkliwa wys tępował hercynit
FeO · A120a (rys. 6).
Ziarna korundu były bardziej odporne niż osn~\•.-a.
o czym świadczy między innymi fakt ich wystawania
poza obręb tworzywa, w głąb warstewki z tlenków
żelaza , co opisano powyżej:
Korozja tych ziaren, za wyjątkiem obszarów gdzie
przy ich krawędziach skupienia hercynitu, nie uwidaczniała się wyraźnie.
występowały
Poza bardzo wąskim obszarem reakcyjnym występo­
wała zwykle strefa zdekarbonizowana wyrobu, o grub ości nie przekraczającej 1 mm. Charakteryzowała się
ona mikrostrukturą typową dla tworzywa niezmienionego lecz brakiem substancji węglowej w obn~bie porów. Niektóre z badanych płyt po pracy nie posiadały
te j strefy i bezpośrednio za strefą reakcyjną występo­
wał wyrób o mikrostrukturze niezmienionej zawier!lj ący substancję węglową w porach. Substancja ta charakteryzowała się dość wyraźną anizotropią związaną
z jej skoksowaniem w efekcie
go w czasie pracy (rys. 7).
Rys. 8. Obsza r w rejonie otworu spustowego z
fą
o ddzialy#ania
zużla.
Sw. odbite,
,vidoczną s trepowiększenie 34 razy
Rys. 9. Spinele Sp o budowie pasowej w
żużla. Sw. odbite, powiększenie 3j0 razy
zewnętrznej
części
Rys.,--10. Warstewka zbudowana z CA, w strefie reakcyjnej
pomiędzy
żużlem i tworzywem. Sw. odbite, powiększenie
340 razy
oddziaływania
cieplne-
Przedstawiona charakterystyka mikrostrukturalna korundowego tworzywa płyt na zamknięcia suwakowe
z obszaru w 'pobliżu otworu spustowego jest typowa
zarówno dla płyt importowanych jak i krajowych, tak
n3 b 3.zie ·surowców importowanych jak i wprowadzan ych obecnie surowcach krajowych. Badania Ch. Weidenmtillera, O. Krauzego i M. J a mnernega [2] są zgodne z poczynionymi przez nas obserwacjami. Zw ra cają
oni doda fu.owo uwagę na fakt. że \\' przypadku płyt
bogatszych w krzemionkę (badano płyty o zawartości
do 11,51/o Si~) pracujących w warunkach odlewania
stali nieuspokojonych o podwyższonej zawartości manganu udział szkliwa w strefie reakcyjnej był większy
Rys. 11. Strefa -reakcyjna - mulit osnowy wyrobu zastąpiony
przez anortyt (CAS,). Sw. odbite, powiększenie 340 razy
Rys. 12. Mikrostruktura
wymyciu po pierwszym
34 razy
płyty, która uległa
spuście. Sw. odbi_
t e,
intensywnemu
powiększenie
91
w wyniku intensywniejszego
rozkładu mulitu w osnowie.
Nieco inaczej przedstawiała się mikrostruktura fragmentu tworzywa przy otworze spustowym w 'przypadku, gdy podczas odlewania doszło do kontaktu z żuż­
lem, który nie został uprzednio całkowicie usunięty
(rys. 8). Otwór spustowy uległ ;:;nacznemu wymyciu po
pierwszym spuście. Przy powierzchni otworu wystę­
powała warstewka żużla . o zmiennej grubości 0,2+
-:-2,5 mm i zróżnicowanym składzie. Na zewnątrz dominowały kryształki spineli o budowie pasowej (rys. 9),
zewnętrzne części wykazywały podwyższoną refleksyjność wskazującą na podwyższoną zawartość Fe203,
podczas gdy w częściach centralnych przypuszczalnie
miały skład zbliżony do hercynitu (FeO · A120a). Głę­
biej przeważały krzemiany, którym towarzyszyły skupienia metaliczne. W strefie reakcyjnej, która znaj-
dowała się poniżei, często można było wyróżnić zwartą
warstewkę zbudowaną
ze spilśniających się listewek
CA6 (rys. 10). Powstanie jej można wiązae z reakcją
CaO zawartego w żużlu z korundem i mulitem wyrobu. Poza tą warstewką występował materiał składają­
cy się z ziaren spiekanego korundu, tkwiących wśród
anortytu CAS2 (rys. 11). Występujący w osnowie mulit uległ dezintegracji i w wyniku reakcji z CaO powstał -anortyt.
Strefa reakcyjna charakteryzowała się znaczną zwarPory były zamk:nięte i stopniowo w kierunku
od powierzchni otworµ udział porów wzrastał jak również udział porów rozgałęzionych powiększał się.
Uwidaczniało się stopniowe przejście do tworzywa niezmienionego, składającego się z ziaren spiekanego korundu i osnowy mulitowej z niewielkim udziałem
szkliwa. Przy zachowaniu stałego składu fazowego
tworzywa czynnikiem determinującym zachowanie się
materiału w warunkach pracy jest jego tekstura.
tością.
Udział, wielkość
i charakter porów, w szczególności w
pobliżu ot\yoru spustowego, decytlują o odporności materiału na wstrząsy cieplne.
I
Rysunek 12 przedstawia mikrostrukturę płyt:),', która
uległa bardzo 'intensywnemu wymyciu wokół otworu
spustowego po pierwszym spuście. Charakteryzuje się
ona znacznym udziałem dużych, mniej lub bardziej
rozgałęzionych porów, których średnica wynosi maksymalnie ok. 250 µm.
Na podstawie dotychczasowych badań nie ma możli­
wości jednozńacznego określenia wpływu gatunku odlewanej stali na przebieg reakcji z tworzywem płyty.
Przyczyną tego jest między innymi znaczna zmienność
gatunków odlewanych stali oraz warunków odlewania
w hutach.
Wnioski
Na podstawie przeprowadzonych , badań mikrostrukturalnych płyt ślizgowych po pracy, stwierdzono:
- identyczny charakter reakcji na kontakcie tworzywa ogniotrwałego z metalem, w przypadku płyt wytwarzanych z surowców importowanych i krajowych, z zastrzeżeniem, iż surowce te są zbliżone
pod względem jakościowym,
- o zachowaniu się tworzywa w warunkach pracy decyduje w znacznym stopniu jego tekstura, a w szczegó lności udział i wielkość porów,
- w przypadku wystąpienia kontaktu żużla z płytą
powstają związki niskotopliwe, których obecność
jest przyczyną powstawania wymyć w rejonie otworu spustowego.
Literatura
Pawełek A., Godecka K. ze współautorami: Sprawozdanie IMO nr 1560/107307/1984.
2. Weidenmuller Ch., Krauze O., Jamnerneg M.: Interceram 27, 1978.
1.
Dr inż. LUCJANA MANDECKA-KAMIEŃ
Prof. dr hab. inż. ANDRZEJ KIELSKI
Akademia Górniczo-Hutnicza
Mgr
inż.
MARIOLA JAKUBOWSKA
Zespół Zakładów Płytek Ceramicznych w Opocznie
Próby wykorzystania żużli wielkopiecowych
do wytwarzania tworzyw kasetowych ·
Kasety
do wypalania w nich płytek
Zadaniem ich jest ustawienie płytek w piecu oraz ochrona wypalanych płytek przed bezpośred­
nim dztałahiem płomienia, gazów .spalinowych i lotnego popiołu.
Bezpośrednie
zetknięcie
powierzchni poszkliwionej
płytek z gazami spalinowymi powoduje zanieczyszczenia szkliwa. Jakość wypalanych wyrobów wiąże się
ściśle z jakością stósowanych kaset.
Miarą trwałości kaset jest wskaźnik zwany trwałością
eksploatacyjną.
Trwałość
eksploatacyjna wskazuje, ,
ogniotrwałe służą
ściennych.
92
ile razy kaseta może zostać użyta do wypalania, zanim
zostanie uznana za nieprzydatną ze · względu na powstawanie uszkodzeń, spękań powierzchni itp.
Wymagania stawiane kasetom przez przemysł ceramiczny zależą - od tempęratury wypalania i rodzaju wypalanych wyrobów. · Kasety powinny szczególnie cechować się dużą odpornością na nagłe zmiany tempera tury, dobrymi własnościami termomechanicznymi
oraz dużą wytrzymałością mechanic~ [1].
Dotychczas kasety wytwarzane były głównie z tworzyw zawierających w swoim · składzie kordieryt ·
2Mg0 · 2Al20s · 5Si02. Kordieryt odznacza
małym
współczynnikiem
się
bardzo
cieplnej
odporności ka-
rozszerzalności
i wpływa korzystnie na zwiększenie
set [1].
Ze względu na wysoką cenę talku, surowca ni ezbęd ­
nego do wytwarzania tworzyw kordiery towych, w nie-
Tablica 1
Skład
chemiczny stosowanych surowców
Szamot
zZMO
Skład
chemiczny, 0/o
Glina
,,Bolko"
I
żu żel
Glina
,,Turoszów"
granul.
z Huty .
im. L en ina
ki o wysokiej wytrzymałości na zginanie, malej skuri nasiąkiiwości wodnej. Poza tym płytki te
nie deformują się podczas suszenia i wypalania. Badania rentgenograficzne [4] otrzymanych tworzyw
wyk.a zaly, że w spiekach mas żużlowych yVYStępują:
kwarc, mulit, wolastonit, rankinit, gelenit i anortyt.
Ze wzrostem zawartości żużla rośnie intensywność refleksów charakterystycznych . dla wolastonitu, mulitu
i anortytu. Ponieważ w masach bez żużli nie wykryto
obecności wolastonitu, gelenitu i anortytu, dobre wła s ­
ności płytek autorzy tłumaczą obecnoś cią tych - mineczliwości
rałów.
Tablica 2
Składy
Straty
nia
Si02
Al20a
Fe20a
Ti02
Ca O
Mg O
Nru O
K20
'
praże-
-
I
57,5
36,0
2,5
1,0
0,6
0,6 ·
0,3
1,5
9,46
52,76
30,60
1,60
0,40
0,89
0,68
0,22
2,90
I
I
I
6,97
69,18
18,17.
0,98
0,63
0,40
0,33
0,1 8
2,25
0,20
38,24
8,49
1,16
1,20
42,12
7;93
0,40
0,26
mas stosowanych w badaniach
surowcowy, O/o
Skład
I
Symbol masy
Ml
M2
I
żużel granulowany z Huty im. Leni.Ra
Szamot z ZMO „Skawi-
na' '
1,
Glina „Bo.lko" surowa
Glina „Bolko"_szlamowana
Glina „Turoszów"
7G
Si()2
Al20s
Fe20a
Ti02
Ca O
Mg O
Na20
K20
40
Pseudowo!astonil
SO CaO·Si02
I
r.L~,
l
1
tlenkowy, O/o
45
20
20
30
25
-
25
I
I
\Vłasności
I
55,80
31,67
1,63
0,91
6,72
1,68
0,23
1,36
58,63
26,26
1,45
0,89
8,79
2,00
0,24
1,51
tworzyw Ml wypalonych w
Tablica 4
tempe-
których krajach zwrócono uwagę na możliwość wykorzystania do produkcji kaset wolastonitu CaO _· Si02.
Na przykład w Finlandii [2] w skład masy na kasety
wprowadzono około 50-601l/o wolastonitu. T worzywo
to charakteryzuje się duż ą odpornością n a nagłe zmiany temperatury oraz dobrymi własnościami termomech anicznymi porówny_w alnymi z własnościami tworzyw kordierytowych. Koncepcja stosowania wolastonitu jest szeroko znana i stosowana do produkcji pły ­
tek fajansowych ściennych metodą szybkiego wypalania, przy czym w krajach dysponujących złożami wolastonitu stosuje się wolastonit naturalny, w innych
zaś wolastonit otrzymywany syntetycznie. Substytutem wolastonitu w masach ceramicznych mogą być
żużle wielkopiecowe o charakterze zasadowym [3].
Prowadzone były badania [4, 5] ncid możliwością zastosowania żu żla jako składnika mas na płytki okładzi­
nowe. Z badań tych wynika, :Z:e wprowadzenie żużla
do zestawów mas ceramicznych pozwala otrzymać płyt-
różnych
raturach
I
Własność
Rys. 1. Fragment układu trójskładnikowego CaO - Abo, - SiO, z naniesionymi punktami składów tworzyw Ml i M2.
·P1 - punkt składu tworzywa Ml, P , - punkt składu tworzywa M2
I
M2
Korund
Ca2 S1"04
O·Si02
I
Symbol tworzywa
Ml
I
'
20
Tablica 3
M2 obliczony według
tlenkowy tworzyW Ml
Richtera
Skład
15
-
BJ
Skład
reguły
I
-,
Porowatość
otwar-
O/o
ta,
Gęstość
pozorna,
g/cm3
Nasiąkliwość,
Odporność na
Temperatura wypalania,
1100
I 29,5
2,05
i 1150 11200
30,3
1,85
J
I 26,2
20,1
1,94
óc
1250 j 1300
1,77
I19,3
1,61
O/o
nagle
zmiany temperatury (zmiany wodne)
12,5
15
16,5
I 11
13,7
9
I
11 ,3
11,9
6
·6
Zachęcające
wyniki zastosowania żużla wielkopiecowego do produkcji płytek ściennych [4, 5] skłoniły do poszukiwania możliwości wykorzystania tego taniego
i łatwo do-stępnego surowca wtórnego, jako składnika
masy do wytwarzania kasetowych tworzyw wapienno-krzemianowych. Wyniki tych badań przedstawione
zostały w niniejszej pracy.
Surowce
wyjściowe
Do przygotowania nowych składów mas do wytwarzania kaset zastosowano następujące surowce:
a) szamot o uziarnieniu poniżej 1 mm,
b) glina „Bolko" surowa i szlamowana,
93
c) glina „Turoszów",
d) żużel granulowany z Huty im. Lenina Ó uzia rnieniu
poniżej 0,09 mm.
I
W tablicy 1 podano skład chemiczny surowców stosowanych w badaniach.
'
Metodyka bad'ań
Z ustalonych skła.dów surowcowych przygotowano masy lejne. Do upłynniania mas użyto sodę bezwodną
i trójpolifosfor'an sodu. Zarówno upłynniacz jak i wodę dodano w takiej ilości, aby uzyskać konsystencję
masy lejnej. Z tak przygotowanych mas odlewano próbki w kształcie beleczek o wymiarach 245X25X10 (mm),
które suszono w suszarce laboratoryjnej w te1nperaturze 105°C, a następnie wypalono w piecu sylitowym
w temperaturach: 1040, 1100, 1150, 1200, 1250 i 1300°C
- z przetrzymaniem w końcowej temperaturze przez
2 godziny. Na wypalonych próbkach ·oznaczono: porowatość otwartą, gęstość pozorną, nasiąkliwość wodną',
odporność na nagłe zmiany temperatury oraz skład fa-
zowy.
Własności
raturach
I
Oznaczana •
własność
I
Porowatość
otwar0
/o
ta,
Gęstość
Tablica 5
tempe-
różnych
tworzyw M2 wypalonych w
pozorna,
g/cm8
Nasiąkliwość,
0
/o
Odporność na nagłe
zmiany temperatury (zmiany wodne)
Temperatura wypalania, °C
1100 11150 -11200 11250 11300
31,4 . 27,5
23,5
22,9
1,97
15,9
2,06
13,4
2,17
10,9
1,99 1,95
11,0 10,5
14
15
15
6
21,3
Dla określenia przybliżonego składu fazowego naniesiono na diagram układu CaO - Al20a - SiO! punkty
składu chemicznego mas obliczone według reguły Richtera. Badania składu fazowego gotowych próbek prze. prowadzono przy użyciu .dyfraktometru TUR M 62
z lampą miedziową. Wyniki badań przedstawiono w
formie półilościowej , porównując intensywności refleksów (iloczyn wysokości piku i jego szerokości w poło­
wie wysokości) odpowiadających poszczególnym fazom
dla danych temperatur wypalania.
Dła określenia
najkorzystniejszych parametrów !eologicznych przeprowadzono badania przy pomocy wiskozymetru obr otowego Rheotest 2.
Przebieg i wyniki
badań
prac [5, 6) wykazały, że
jest - ze względu na własności reologiczne
mas - wprowadzenie 15-200/o żużla. Zmniejszenie zawartości żużla poniżej 150/o ma zdecydowanie negatywny wpływ na własności · termomechaniczne tworzyw
oraz odporność na nagłe zmiany temperatury. Natomiast większe zawartości żuż1a (powyżej 20%) pozwalają wprawdzie na otrzymanie tworzyw o dobrych
własnościach fizycznych i technologicznych, jednak
bardzo utrudniają upłynnianie masy, jak również jej
odlewanie. Dlatego też w przeprowadzonych badaniach
skoncentrowano się - głównie ze względu na przyjęty
sposób formowania z mas leJny_c h - na masach zawierających 15-200/o żużla.
Do upłynniania mas stosowano trójpolifosforan sodu
· sodę bezwodną. Wyboru tego upłynniacza dokonetno
Wyniki
badań wcześniejszych
możliwe
6
J
l;o
~
~
~.J
.,.,
<:,
~
:,.,
~
~
/
:,-,
<:,
\3
80
20
10
d.
4,03 4,Z9
A
K
6,413
.M
A-anoryt I K-krzemionka, M-mulit
Rys. 2. Zmiany składu fazowego tworzywa Ml · wypalonego
w różnych temperaturach
94
d
O'"--;c::::,--:;;~~~~;;';;;:'::-!:.,.,--~~:=-~~3,~77~4~,3~9,-~~~5.-4~B+A K
M
A-anoryi, K- krzemionka, M-muld
Rys. 3. Zmiany składu fazowego tworzywa _M2 wypalonego
w różnych temp!!raturach
w oparciu o wyniki prowadzonych w tym zakresie pr,ac
w Zakładzie Ceramiki Szlachetnej AGH [5].
Składy mas przedstawiono w tablicy 2. Obliczony skład
tlenkowy tworzyw Ml i M2 - po uwzględnieniu skła­
dów tlenkowych surowców - przedstawiono w tablicy 3. Skła<l tlenkowy tworzyw przeliczono na trzy
główne tlenki: CaO, Ał203 i Si02 wedłu g reguły Rich- tera. Rysunek 1 przedstawia fragment diagramu trójskładnikowego CaO Al203 - Si02. Punkt P1 odpowiada składowi tworzywa Ml, a punkt P2 składowi
tworzywa M2. jak wynika z układu, głównymi skład­
nikami fazowymi tworzyw Ml i M2 powinny być: mulit, anortyt i krzemionka.
W tablicy 4 przedstawiono własności tworzy.\! Ml wypalonych w różnych temperaturach, zaś w tablicy 5
, własności tworzyw M2. Badania te miały na celu ustalenie _ najkorzystniejszej tempera tur y wypalania tych
tworzyw, tj. temperatury, która pozwoli na otrzymanie tworzyw jednocześnie o wymaganym stopniu spieczenia, a zatem dobrej wytrzymałości mechanicznej
(porowatość otwarta poniżej 300/o) i dużej odporności
na nagłe zmiany temperatur y. Stąd w badaniach jako
kryterium określające najkorzystniejszą temperaturę
wypalania · p_rzyjęto zarówno stop ień ,_spieczenia, jak
i odporność na nagłe zmiany temperatury.
Przedstawione wyniki bada11 wskazują, że największą
odporność na nagłe zmiany temperatur y posiadają
tworzywa Ml wypalone w temperaturze 1150°C, przy
czym porowatość otwarta tego tworzywa mieści się w
podawanym w literaturze [7] przedziale. W przypadku
tworzyw M2 największą odporność na nagłe · zmiany
temperatury posiadają tworzywa wypalone w 1150
i 1200°C, przy czym mniejszą porowatość otwartą uz ys kano w przypadku temperatury 1200°C. Za najkorzy:;tniejszą temperaturę wypalania tworzywa M2 uznano
1200°c.
Na rysunku 2 przedstawiono zmiany składu fazowego
tworzywa Ml w zależności od temperatury wypalania,
zaś na rysunku 3 zmiany składu fazowego tworzywa
M2 w zależności od temperatury wypalania, określone
metodą rentgenograficzną.
·
Analiza rentgenograficzna badanych próbek pozwala
stwier dzić , że zarówno w . tworzywie Ml jak i M2
obecne są następujące fazy: mulit, anortyt, krzemionka, co jest zgodne z teoretycznymi wyliczeniami regułą Richtera.
Można szacunkowo określić, że zarówno w tworzywie
Ml jak i M2 w miarę wzrostu temperatury wzrasta
ilo ś ć anortytu, co może mieć wpływ na zwiększenie
odporności na nagłe zmiany temperatury ze względu
na jego mały współczynnik rozszerzalności cieplnej .
Na podstawie otrzymanych wyników ustalono, że temperaturą wypalania niezbędną dla uiyskania odpowiedniego stopnia spieczenia i odporności na nagłe
zmiany temperatury - jest · dla tworzywa Ml temperatura 1100°C, zaś dla tworzywa .M2 - 1200°C.
Dla określenia najkorzystniejszych parametrów reologicznych mas lejnych do formowania kaset przeprowadzono badania przy _ użyciu wiskozymetru obrotowego
typu Rheotest 2 (przy cylindrach S/S2). Dotyczyły one
oznaczenia:
Tablica 6
Parametry reologiczne mas Ml i M2
Własności
Optymalna
niacza,
reologiczne
ilość upłyn-
O/o
I Optymalna ilość wody, O/o
I
Symbol masy
I
Ml
M2
0,2°/o sody
bezwodnej
0,1 O/o trójpolifosforanu sodu
29
0,20/o sody
bezwodnej
0,20/o trójpolifosforanu sodu
27,5
142,03
1,14
1,79
137,45
1,13
1,75
Lepkość
dynamiczna,
mPas
Współczynnik tiksotropii
Gęstość właściwa,
g/cm3
D,s· 1
6
8
4
4
2
2
10 2
10 2
8
6
8
6
4
4
2
2
10
10
8
8
6
6
4
4
2
ze
2
1
0,9
o,s
0,5
2
z
4 6 8}o4
...
z 71, mPas
Rys. 4. Krzywa płynięcia masy Ml przy optymalnym dodatku upłynniacza i optymalnej zawartqści wody
10 2
2
4
6 8 103
2
4
6 8104
2 ,z,mPas
Rys. 5. Krzywa płynięcia masy M2 przy optymalnym dodatku
upłynniacza i optymalnej zawartości wody
95
lepko ści dynamicznej przy ustalonej szybkości ści ­
nania Dr= 72,9(s), określenie właściwego dodatku
upłynniacza i odpowiedniej ilości wody, /
b) krzywej płynięcia przy wzrastających i malejących
szybkościach ścinania w postaci wykresu n = f/Dr
c) współczynnika tiksotropii wyznaczonego przy szybkości ścinania Dr = 4,5(s- 1) w zależności od czasu
·przetrzymywania masy w spoczynku .
a)
Z przeprowadzonych badań wynika zatem, że własnoś-·
ci reologiczne i odlewnicze mas zawierających żużel,
_upłynnianych trójpolifosforanem sodu i sodą są dobre,
Potwierdza to również wyniki wcześniejszych badań
[5, 6], że najkorzystniejszym upłynniaczem dla mas zawierających żużel wiel_
k opiecowy jest trójpolifosforan
sodu z dodatkiem sody bezwodnej.
Charakterystyka. tworzyw wapknnCl-krzemianowych
Tablica 7
Własności fizyczne i technologiczne kasetowych tworzyw wapienno-krzemianowych
Oznaczana
Skurczliwość
Skurczliwość
Symbol tworzywa
własność
I
Ml
I
M2
suszenia, O/o
wypala-
4,5
5,5
O/o
3,5
3,1
O/o
8,0
2,05
25,9
12,5
8,6
2,17
23,5
10,9
0,19
0,18
nia,
Skurczliwość całkowi-
ta,
g/cm3
Gęstość pozorna,
O/o
Porowatość otwarta,
O/o
Nasiąkliwość,
Wytrzymałość mechaniczna na zginanie w stanie
zdębienia,
MP_a
Wytrzymałość mechaniczna na zginanie po wysuMPa
szeniu,
Wytrzymałość mechaniczI
I na na zginanie po wypaMPa
leniu,
Odporność na nagłe zmiany temperatury (zmiany
wodne)
Ogniotrwałość pod obtm (°C)
ciążeniem,
I
12,6
14,2
I
15,0
15,0
15
15
1205
1195
I
Do upłynniania mas użyto sodę bezwodną Na2COa
i trójpolifosforan sodu NasPa010.
Na podstawie przeprowadzonych badań reologicznych
ustalono najkorzystniejsze parametry reologiczne m as
Ml i M2. Parametry te zebrano w tablicy 6.
Z wykresu krzywej płynięcia (rysunek 4) wynika, że
mas·a Ml posiada przepływ pseudoplastyczny o nie. wielkich skłonnościach do tworzenia struktury tiksotropowej. Masa M2 (rysunek 5) posiada .natomiast
przepływ niutonowski, a tylko przy wysokich szybkoś­
ciach ścinania przebieg pseudoplastyczny. Masa posiada także nieznaczne tendencje do tworzenia struktury tiksotropowej.
W oparciu o wyżej podane badania przygotowano próbki tworzyw wapienno-kc·1.emrnr.r,wych 1 oznaczono ich
własności fizyczne i technologiczne. Wyniki tych bada11. przedstawiono w tablicy 7.
Badania te wskazują, że własności otrzymanych ka'·setowych tworzyw wapienno-krzemianowych są porównywalne z własnościami tworz yw kordierytowych,
szczególnie wy trzymało ść mechaniczna i odporność na
nagłe zmiany temperatur y [7].
Analizując skurczliwość suszenia i wytrzymałość mechaniczn ą na zginanie w stanie „z dębienia" można
wnioskować, że kase ty odlewane z otrzymanych mas
nie będą się deformować przy wyjmowaniu ich z form.
Również stopieI'1 spieczenia tych tworzyw jest zadowalający i spełnia wymagania stawiane tworzywom kasetowym.
W sumie można stwierdzić, że kasetówe tworzywa wapienno-krzemianowe typu anortytowego posiadaj ą dobre własności fizyczne i technologiczne i spełniają
wszystkie wymagania stawiane , tworzywom kasetowym [1 , 7]. Istnieje zatem realna szansa wykorzystania żużla wielkopiecowego, surowca bardzo taniego
i łatwo dostępnego, do wytwarzania· kaset o właściwoś ­
ciach porównywalnych z właściwośc iami kaset kordierytowych. których produkcja oparta jest na drogim
surowcu, jakim jest talk .
Literatura
1. Awgnstinik A., J.: Ceramika. Arkady, Warszawa,
1980.
2. Gerasimow E., Lepkowa D.: Stroitielni matieriali
i silikatna promyslennost. 17 (1976), 3, s. 27-29
3. Hiifgen H., Schwiete H. E.-: Ę:eramische Zeitschrift,
23 (1971) 5, s. 263-277.
4. Paszczenlrn A. A., Kowzun I. G.: Stiekło i kieramika, (1983) 2, s. 17-18.
5. Kordek M.: Informacja własna.
6. Jelito M.: Praca dyplomowa. AGH, Kraków , 1983.
7. Van Neerven T.: Sprechsaal, 117 (1984) 6.
Czy zaprenumerowałeś iuż na 1986 rok
czasopismo branżowe
,,Mate r i a ł y O g n i o ł rwał e"
IVIAS·ZVNV
I
URZĄDZENIA
Mgr inż. STANISŁAW SMÓŁKA
Instytut
Materiałów Ogniotrwałych
Wytyczne doboru
W przemyśle materiałów ogniotrwały ch pyły powstają
w procesie produkcyjnym: rozdrabniania, przesiewania, transportowania surowców i półfabrykatów oro.z
wypalania. Skła d ziarnowy tych pyłów jest barclz~
różnorodn y, a analiza chemiczna wykazuje istnienie
,vielu tlenków i ich połączeń np. Si02, Si02 - wolna.
AhOa, Fe203, CaO, K20. Na20. ZnO. l\'InO. BaO, CuO.
Na20, CNOa, SOa, Cl, C.
Skład chemiczny oraz bardzo drobne frakcje przy bar dzo dużej emisji pyłów z niektórych zakładów ·powo·
dują, że zakłady te zalicza się do miana zakładów
szczególnie uciążliwych dla środowiska: Celowym staje się więc ograniczenie do minimum emisji tych pyłów, głównie przez instalowanie odpowiedµio wysokosprawnych urządzeń odpylających.
Eksploatowane w pmo odpylnie charakteryzu ją si~
bardzo różnymi skutecznościami działania. Sprawno ść
na przykład cyklonów waha się od 40-80'0/o, a sprawność wysoko skutecznych filtrów workowych z przedmuchem pulsacy'jnym wynosi około 98-99ij/o [1]. Wie. le i.irządzeń produkcyjnych silnie pylących, na przykład piece szybowe do prażenia dolomitu w KPD że­
latowa czy w Prażalni Nakło Śląskie, nie -posiadają w
ogóle żadnych urządzeń odpylających [2].
W Zakładach Magńezytowych w
brak jest jakichkolwiek urządzeń
Świdnicy
również
urządzeń
odpylaj~
w zakładach pmo
Dobór odpylacza
Dobór właściwego urządzenia odpylającego dla okreś­
lonego źródła zapylenia jest najistotniejszym zagadnieniem w technice odpylania. Dobór ten powinno się
przepr owadzać w fazie projektu. Polega on na wykonaniu zarówno szczegółowej analizy techniczno-ekonomicznej poszczególnych proponowanych rozwiązań , jak
i na przeprowadzeniu wstępnych badań eksperymentalnych. Czynnoś:::i te. mimo że mog1 pociągnąć za sobą
podwyższenie kosztów w fazie projektu, to jednak w
efekcie ko1'lcowym w czasie prawidłowej eksploatacji
danego urządzenia stają się przedsięwzięciem ekonomicznie opłacalnym. Należy podkreślić, że zmiany wybra nego systemu lub wyb_ranej konstrukcji odpylacza
po ich zainstalowaniu są na ogół niemożliwe, bądź połączone z niewspółmiernie wysokimi kosztami.
Urządzenia odpylające lub zespoły. urządzeń odpylaj ą ­
cych powinny być tak dobrane, aby w zależności od
swego przeznaczenia odznaczały się: wysoką skutecznością działania, małym wpływem zmian poszczególnych parametrów pracy źródła zapylenia na skuteczność działa nia , dużą pewnością pracy, niskimi kosztami
eksploatacyjnymi, niskimi kosztami inwestycyjnymi,
małymi wymiarami.
Równoczesne spełnienie w praktyce wszystkich podan ych warunków jest niezmiernie trudne, ponieważ są
Część pracujących urz ą dzeń odpylających w starych
one często przeciwstawne. Przy wyborze odpylacza poi'akładach pmo jest przestarzałej konstrukcji i wytrzebne są więc pewne kompromisy: czy bardzo duża
kazuje również bardzo nisk::i sprawność dziaL:mia. -Poskuteczność działania urządzeń odpylających przy nienadto niezmiernie niepokojącym zagadnienj_em jest _ współmiernie wysokich kosztach instalacyjnych i eksprawidłowa eksploatacj3. tych urqdzeń. Należy mię­
ploatacyjnych, czy też niższa skuteczność działania
dzy innymi przeprowadzać kontrolę pracy całej. inprzy niższych nakł~dach.
stalacji ódpylnej przynajmniej raz , w ciągu zmiany,
Przy doborze odpylacza powinno się uwzględnić:
ponadto okresowo kontrolować:
- bilans gazów z odciągów miejscowych lub -instalasprawność działania mechanizmu usuwania p yłu lub
cji technologicznych,
szlamu z odpylni,
- stężenie pyłów S1 w gazach przed odpylnią,
zużycie materia ł ów i wkładów filtracyjnych,
- właści,vości pyłu (gęstość i skład chemiczny),
hermetyczność urządzeń pylących i pracę ssawek
- właściwości gazu (temperatura i zawartość wilgoci).
odciągowych.
przeznaczenie pyłu zatrzymanego w odpylniach (najPrzykładowo w Zakładach Magnezytowych w Ropcz ybardziej pożqdana postać pyłu: suchy lub w postaci
cach, mimo że istnieje tam duża ·baza urz ądzeń odpyszlamu),
lających , wykazują one nisk ą skuteczność działania ze
przydatność pyłu do odpyla1~ia mokrego,
względu na nieprawidłow::i hermetyzację w~elu urz1charakterystyki skuteczności przedziałow ej dy-podzeń pylących. Należy podkreślić, że tylko dobra eksnowanych rodzajów odpylaczy,
ploabcja urządzeń odpylnych i właściwa konserwacja
normy· dopuszc·z alnego stężenia pyłu na stano -ismoże z~pewnić długotrwałą ich pracę oraz umożli'.vić
kach pracy w przypadku występowania pyłów :~
dotrzymanie parametrów eksploatacyjnych i założoną
dliwych lub toksycznych, dla których nie S'\ o.:....: 0 sprawnoś,ć.
odpylających.
lone normy dopuszcz·alnego stężenia w powietrzu · suche metody odpylania
atmosferycznym,
Cyklony suche
- wymagania dotyczące zanieczyszczenia powietrza
Najprostszym i najtańszym sposobem odpylania jest
atmosferycznego w rejonie projektowanego zakładu
stosowanie cyklonów suchych (pojedynczych .lub ba(wartość tła zanieczyszczeń i obszary: chronione lub
teryjnych), których skuteczność pracy przy dobrej ich
specjalnie chronione).
eksploatac ji powinna wynosić około 85%. Należy jedWedług zasad projektowania instalacji odpylających
nak pamiętać, że sprawność cyklonów uzależniona jest
w resorcie budownictwa i materiałów budow-lanych [3]
głównie (niezależnie od prawidłowej, fachowej eksploprzy stężeniach początkowych S1 pyłów w instalacji
atacj~ i ciągłej konserwacji) od: prawidłowej konstruk3
poniżej 150 mg/m nie ma potrzeby odpylania gazów
cji, prędkości wlotowej zapylanego gazu do cyklonu,
z pyłów obojętnych niezależnie od wielkości emisji,
stężenia początkowego pyłu S1, ustabilizowanych warodzaju obszarów oraz istniejącego tła zanieczyszczeń.
- .runków pracy.
Dla stężeń S1 > 150 mg/m8 konieczne jest już odpylaPrędkość wlotowa do cyklonu nie powinna być niższa
nie gazu. W tablicy 2 przedstawiono wytyczne doboru
od 10 mis, a pożądane jest by była w granicach 15metod i rodzajów odpylania oraz odpylaczy w zależ­
-20 m/s. Przy zmniejszeniu się stężenia początkowego
ności od wielkości stężenia początkowego S1 pyłów w
· pyłu S1 następuje znaczne obniżenie sprawności cyinstalacji.
klonu, a dużą skuteczność jego pracy możrra utrzymać
Stężenie S1 (oraz pozostałe -niezbędne p·a rametry źró­
tylko w warunkach ustabilizowanego procesu technodła pylenia) wyznacza się jednym z trzech sposobów:
logicznego [4].
- przez wykonanie bezpośrednich pomiarów na źródle
Dla
uzyskania zakładanych wysokich skuteczności od(gdy odpylacz dobiera się już do istniejącego źró­
pylania
zaleca się stosować cyklony o średnicach madła pylenia),
łych, nie _ przekraczających
500-630 mm. Cyklonów
- przez wykonanie pomiarów na źródle o podobnych
o średnicy powyże j l OOO mm nie zaleca się stosować
parametrach eksploatacyjnych - dla tego samego
w ogóle (nie dotyczy to @dpylania dwustopniowego
procesu technologicznego, ·
oraz przypadków, gdy skuteczność odpylania jest za- na drodze obliczeniowej, korzystając z danych litedowalająca przy dużych średnicach, np. dla pyłów gruraturowych dotyczących średnich wskaźników emiboziarnistych, wiórów drzewnych grubych itp.).
sji i charakterystyki pyłu dla danego procesu technologicznego.
Tablica 1
Z dwu ostatnich metod można korzystać jedynie przy
Typoszereg
odpylaczy
bateryjnych
typu
C,1
projektowaniu nowych źródeł emisji. Dają óne bowiem
jedynie szacunkowe wartości przewidywanego stęże­
I Wielkość - zania pyłu (emisji pyłu) oraz charakterystyki p yłu i gakres średnic
Liczba
Typ
zów odlotowych.
cyklonów,
cyklonów
mm
Proponowane metody odpylania gazów w zakładach
pmo
500-1000
2
C41 - 2 - D
Rozróżnia się trzy metody odpylania: metoda sucha
C41-3-D
900-1000
3
jednostopniowa lub dwustopniowa, metoda mokra jed500-1000
C41-4-D
4
nostopniowa lub dwustopniowa, metoda mieszana,
900-1000
C41- 6 - D
6
;
dwustopniowa.
Tablica 2
Wytyczne doboru metod i rodzajów odpylania oraz odpylaczy w
zależności
od
stężenia początkowego
żądane stęPoczątkowe
stężenie pyłu
w instalacji,
S1, g/cma
0,15 < S 1<: 1,0
Ó,15
1,o<s,<:10
0,15
6<S 1 <:10
0,15
Metoda
odpylania
Rodzaj
odpylania
I sucha
I sucha
mokra
jednostopniowe
'
jednostopniowe
jednostopniowe
dwustopniowe
sucha
mieszana
dwustopniowe
,
,
s,>10
0,15
sucha
jednostopniowe
sucha
dwustopniowe
mieszana
'
Zakładana
końcowa
skuteczność
żenie pyłu
w instalacji po
odpylaczu,
S2, g/cma
d~ustopniowe
-
I
pyłu
Proponowane odpylacze
odpylania,
'YJ, O/o
cyklony suche (pojedyncze lub ba-
teryjne)
I filtry
tkaninowe
odpylacze przewałowe
I stopień ~ cyklony suche (pojedyncze lub bateryjne)
II stopień - filtry tkaninowe
I stopień - cyklony suche (pojedyncze lub bateryjne)
II stopień - odpylacze przewałowe
filtry tkaninowe z przedmuchem
pulsacyjnym typu FOK, PI
I stopień - ·cyklony suche (pojedyncze lub bateryjne)
.
II stopień - filtry tkaninowe
I stopień - cyklony suche (pojedyncze lub bateryjne)
.
II stopień - odpylacze przewałowe
85
85< 1/ < 98,5
85<':11 <98,5
98,5
~8,5
98,5
98,5
98,5
I
'S1
W tablicy 1 przedstawiono zakres stosowania poszczególnych typów cyklonów suchych. W zasadzie zaleca
się st~sowanie tylko ·cyklonów według geometrii kształ­
tu opracowanej przez Instytut Techniki Cieplnej w Ło­
dzi, określone szeregiem C-41 , produkowane przez Kowent w Końskich pod nazwą cyklony suche typu D
oraz De. W uzasadnionych przypadkach można stosować również cyklony innej konstrukcji. Nie zaleca się
natomiast stosować, z uwagi na przestarzałą konstrukcję i niską skuteczność cyklonów typu: A wg AUW-2.3.1; B wg AUW-2.3.2; C wg AUW-2.3.3.
odpylnych zaleca się , aby cyklony umieszw podciśnieniowej części ins talacji
(przed wentylatorem). Chroni się w ten sposób wentylator przed szkodliwym działaniem pyłów ścierają­
cych. Wyjątek mog ą stanowić pyły miękkie, nie ście ­
rające i nie wykazujące. s kłonności do zalegania w kanałach międzyłopatkowych i obudowie wentyla tor a ,
np. pyły drzewne. Stosować mo żna wówczas układ
nadciśnieniowy, który · jest korzys tny z uwagi na eliminację szczelnych zamknięć wylotów pyłu.
W
układach
czać
wyłącznie
Natomiast cyklony zlokalizowane w po dciśnieniowej
instalacji wy magają szczelnego zamknięcia otworu wylotowego pyłu (podsysanie pm.vietrza otv.;orem
wylotowym pyłu zmniejsza g,.•:alto•,,:nie skuteczno'ć
odpylania. a przy większych ilościach podsysanego po\Vietrza cyklon przestaje praktycznie ocipy!ać).
doceniany i wykorzystany. Szczególnie w procesach
technologicznych, w których brak jest do tej pory jakichkolwiek odpylni, powinna być rozważona możli­
w ość wykorzystania cyklonów jako odpylni jednostopniowych lub wykorzystania ich w odpyl·a niu dwustopniowym jako pierwszy stopień odpylania.
Tablica 3
gazu dla poszczególnych typów
i wielkości baterii cyklonów C41 (będące w produkcji
seryjnej)
Natężenie
przepływu
I-Wielkość
Natężenie przep ływu
gazu V, m 8/s
śred-
nice cyklonu
Cu
500
630
800
1000
~ 2' I C4t -
3
I
0,64-1,28
.
1,06-2,12
1,68-3,36
2,66-5,31 3,99-7,98
1·
C4t -
4
I
C41 -
,
6
.
1,.3 0-2,60
2,12-4,24
3,36-6,72
6,53-10,66 · 7,99-15,98
czę ś ci
Odpylacze
D obrymi parametrami pracy charMteryzują się ró·,\· n ież odpylacze cy~lonowe bateryjne t~-pu Cu.
T yposzereg odpylaczy cyklonowych bateryjnych przedstawiono w tablicy 3. a w tablicy 4 podano natężenie
. przepływu dla poszc:zególnych typów i wielkości cyklonów.
Z przytoczonej analizy wynika, że cyklon y suche moż­
na stosować w szerokiej gamie asortymentów w zależ­
noś ci od jakości i ilości gazów, jakie chceq1y odpylać.
W zakłada ch pmo ten typ ódpylaczy powinien być
Odpylacze filtracyjne (filtry tkanin owe) charakteryzują się wysokimi skutecznościa mi działania ('YJ = 85-=-:-98.50 o). zaró,,·no dła pyłów grubych jak i dla ziar en
najdrobnie' -zych. Fil y workowe z przedmuchem pulsacyjnym typu FOK. Pl ria:eżł do tej grupy odpylaczy
· chz.rakteryzują ię bardzo v.:·sokimi skutecznościami
odpylania. w granicach 98.5799,56 •0. Z tego względu
Właśnie ten typ filtrów jest głównie zalecany w zakła­
dach produkcyjnych do odpylania zapylonego powietrza ..i gazu . Mogą być one stosowane w szerokim zakresie dla pyłów suchych o dużych stężeniach. Z uwagi na wysoką skuteczność pracy proponu je się , aby rozważyć .możliwość zastosowania tego typu filtrów na
przykład w Chrzanowskich ZMO.
f i l t r acyjne
Tablica 4
Zalecane do stosowania typy odpylaczy cyklonowych suchych
Typ cyklonu
Cyklony typu D (pojedyncze)
Cyklony
typu D e
(typ
Rodzaj
odpylanych
gazów
nieagre_sywne
wszystkie
gazy
ciężki)
(po jedyncze)
Cyklony_typu
CE
pojedyncze
I
Rodzaj
pyłu
Zakres
I
Zakres
spadku
wydajności,
ciśnienia
m3/.h
na odpylaczu, P
Miejsce.
podłączenia
odpylacza
i śre - 1000-10000 500--1300
(w zależdnio ście ralny (gli- ności od
na, wapno, wielkości)
cement
itp.)
na podciś nieqiu
s-łabo
na podciś nieniu
słabo
i
śre -
dnio ście I ralny
I
1000-10000 500-1300
(w zależności od
I
I
I
Uwagi o pracy
odpyla~
Producent
stosować dla małych stężeń pyłu
..., Q)
i:::· ....
Q) .!<:
St
!:s:-~
Oo
~~
stosować dla śre dnich i dużych
stężeń pyłu; można stosować przy
pyłach zawierających znaczne
ilości kwarcu
wielkości)
.
I Ł ...,
...,i::: ·a
Q)
Q)
i:::~
<:.J Q) "'
a>6J ·.-<::S:,i:::
:,s: ..... ::s: o o
P2~
~~
,
śc ie -
700-10000
wszystkie
gazy
silnie
batery jne
wszystkie
gazy
silnie
ścierające
1500-70000
Cyklony bateryjne
typ C4t
wszystkie
gazy
słabo
2200-56000 250-12'00
800
rają ce
śreście-
dnio
ralny
i
800
cyklony te wyka-
na podciśnieniu
zują zwiększoną
odporność na
korozję
na podciśnieniu
n a podciśnieniu
prędkość
wlotowa w granicach 10-20 mis
.
.µ
Q)
i:::· ...
Q) .!<:
::s: ,:3
Oo
~;:.::
/
99
Niepokojąca jest również em1sJa pyłów w Chrzanow~
skich ZMO z pieców tunelowych nr 1 i nr 2, w których następuje wypalanie w yrobów krzemionkowych .
Piece te nie posiadają żadnych urządzeń odpylnych .
Emitowane pyły zawierają wolną krystaliczną krzemionkę szczególnie niebezpieczną dla organizmów ży­
wych [2].
Także w innych zakładach pmo, w których bądź to
używa się do produkcji drogich surowców, l:J::idź też następuje p'a kowanic produktu końcowego (np. stJ.nowfaka p akowaczek) zaleca się stosowanie tego typu odpylacza, ponieważ gwarantuje on największy odzysk
pyłu z powietrza.
C ykloteksty
Cykloteksty należą do odpyłaczy często używan y ch w
zakładach pmo. Używa się głównie:
,
-
cyklotekst 2-A- (z wbudowanym wentylatorem),
cyklotekst 2-B (bez wentybtora)
o powierzchni filtr°ac y jr1ej około 8,7 m 2 • Należą one do
najmniejszych typów !iitrów tkaninowych. Z uwagi
jednak na liczne usterki nie zaleca się w d:ilszym cic:gu ich stosować. Przewidziane są do wycofania z pro duk cji.
M:,kre metody od1Jylania
Odpylacze
przewałowe
Odpylac ze przc\vałov:12 charakteryzuj ..~ się podobnie
wysokimi skut.e ,;zno ś :icun i d.ziaLni't jak odpylacze fil tracyjne (71 = 85-98,52). Są one jednak prostsze i znacznie tai'isze inwestycyjnie, przy niższ ych na ogół kosz tach eksploatacy jnych. P osiadaj:1 zna-::znie mniejsze
gabaryty. Pozwalają unikn:ić problemu wcórnego za pylenia. .Wychwyt uj ą również z dobrą skutecznością
pyły trudno zwi lża lne. Bardzo małe zużycie wody (ok.
0,01--,--0,03 dm3/ m 3) [6] ·ora~ prosta budowa i brak czę­
ści ruchomych wpływają na pewność pracy odpylacza,.
predysponując ten rodzaj odpylania do szerszego niż
dotąd zastosowania. Wadą tych metod odpylanic1 ·je$t
trudność
eksploatadi w warunkach zimowych oraz
zagadnieni~ korozji instalacji.
Warunkiem stosowania mokrych metod · odpylania Jest
możliwość zagospodarowania pyłu w postaci szlamu
i bardzo dobre rozwiązanie całej gospodarki wodnoszlamowej (przy centralnej gospodarce szlamem). Zagospo darowanie szlamu to również instalacje odprowadzania i oddzielańia szlamu oraz samo jego wykorzystanie. W dziedzinie tej jednak brak w obecnej
chwili dobrych, typowych rozwiązań.
Stosowanie mokrych metod odpylania uzależnione jest
głównie od właściwości pyłu , które określone są mię­
dzy innymi jego zwilżalnością i skłonnośdą do wiąza­
nia w wodzie. Mokre metody odpyla nia zaleca się więc
stosować głównie:
a) dla gazów wilgotnych:
jako jednostopniowe przy odpowiednio niskich
stężeniach (tablica 1) oraz możliwości zagospodarowania pyłów w postaci szlamu,
jako dwustopniowe (cyklon suchy plus odpylacz
suchy) przy stężeniach wysokich oraz przy dowolnie niskich stężeniach w tych przypadkach
gdy korz,ystniejsze jest zagospodarowanie pyłów
suchych pochódzc1cych z cyklonu jako pierwszego stopnia,
b) dL ga·z ów suchych:
- w przypadkach, gdy zagospodarowanie pyłów w
posta ci szhmu jes t prz, n cljrnniej tdk samo dogodne j ak . zag:ispodarowanie py:ów suchyc 11 lub
korzystniejsze.
W tablicy 5- przedstawiono zalecane do stosowania ty-
py odpylaczy przew::iłowych.
Dobór odpylacza przewałowego dla zakładu pmo jest
możliwy jedynie po dokładnym przeanalizowaniu wszystkich podanych powyżej danych. Musi on być indywidualny dla każdego zakładu z uwagi na · ścisłe powią­
zanie możliwości pracy teg9 typu odpylacza z gospodark:1 wodno-szlamową, która jest specyficzna dla
każ.dego zakładu.
Tablica 5
przewałowych
z ·alecane do stosowania typy odpylaczy
I Dopuszcz.
I
Odmiana (sposób wygarniania szlamu)
Typ odpylacza
I zakres sto-
I
1
11
I._
'i
Wielkość
odpylacza
n.ego
Odpylacz przetypu
OPB
I
ręczny
mechaniczny
I
I
OPB-5
OPB-10
OPBm-5
OPBm-10
I
l\'IBl -5
Odpylacz prze' I typoszereg A typu
współpraca z ze - I MBl-10
MB
wnętrzu
. y. m obie-1 MBl-20
- giem wodnym
wałowy
Odpylacz przetypu
FW
wałowy
100
typoszereg B I J'!fBl-40
mechaniczl').y wy-j .
garniacz szlamu li
okresowo przy
FW-2, 5-A
FW-5-A
pomocy . pompy
wirowej typu
FW-7, 5-A
50 Z2 KS wbudo- FW-2, 5-B
FW-5,-B
wanej w dolnej
FW-7, 5-B
części odpylacza
t
ci.'.;3 6-
a., ctr
;::l
5 ooo
ooo
5 ooo
10 ooo
5 ooo
10 ooo
20 ooo
10
40
.
,o--'120
I
I 'o ;'? 8
P.1-,0
O o. ~
I
1100
rl
~ ~ rJ2
· sowanych
Wydatek
wydatkótv aJ ił »
Ll»~
nominalny,
powietrza
o. ii: cl
m 3/h
O/o wydatku 1-, .5
nominał-
wałowy
+',
;::i
clN
~
~
::l
P..
8.~
>,
.:!:I o. ,
g
Producent
aJ
P.·N ~ c
OCl)'O-'.:'.
I ~ ~ .;,: \lJl
I
40
Kowent
Końskie
•
80-150
1200
ooo
40
Kowent
Koó.skie
40
I Koweńt
1·
!
2 500
5 ooo
7 500
2 500
5 ooo
7 500
1300
Końskie
/,
Mieszane metody odpylania
działania ,
Mieszane metody odpylania stosujemy przy odpylaniu
dwustopniowym, w którym wyróżniamy odpylacz
wstępny (I stopień odpylania) oraz odpylacz zasadniczy (II stopień odpylania).
Odpylanie
dwustopniowe
Przy stosai'waniu · odpylania dwustopniowego stężenie
pyłu po odpylni jest funkcją stężenia początkowego
oraz _sprawności odpylania I i II stopnia
S3
=
f(S1 , 111, 112)
gdzie :
S3 - stężenie pyłu po odpylni,
S1 - stężenie pyłu przed odpylnią,
7J1 - sprawność odpylacza I stopnia,
'f/2 - sprawność odpylacza II stopnia.
Ten model odpyla nia dwustopniow~go zalecany jest dla
stężeń początkowych pyłu S1
5 g/m3.
zakła dach
Szczegółowe
dane techniczne o przytoczonych (zalecanych) urządzeniach odpyląj ących zamieszczone są w
Katalogu urządzeń odpylających, symbol SWW-0874,
tom I-II, wydawnictwo Przemysłu Maszynowego
,,\VEMA" Warszawa 1979 r., w Branżowym Informa torze Techniczno-Handlowym wydanym przez KLIMA WENT, a ponadto można je uzyskać bezpośrednio
w instytucjach - jednostkach autorskich.
1. Dobór urządzenia odpylającego powinien
się w fazie projektu .
odbywać
2. Trzy grupy od pylaczy -- cyklony suche, filtry tkaninowe i płuczki przewałowe - z uwagi na swoje
właściwoś ci filtracyjne oraz wysokie skuteczności
zalecane do odpylania ,,.
>
4. Dobór urządzeń odpylających pow inien odbywać
się indywidualnie dla każdego urządzenia czy dla
każdej tec hnologii z uwzględnieniem możliwoś ,~ i
technicznych danego zakładu pmo.
5. Zastosowanie wysokosprawnych urządzeń odpylających jest problemem naglącym głównie w zakła­
dac h krzemionkowych oraz zasadowych. Pyły powstające w tych zakładach stanowią bardzo duże zagrożenie dla pracu jąc ej w nich załogi oraz clia otaczającego je środowiska.
6.
Również. zakłady
glino-krzemianowe oraz surowce
z uwagi 1u dużą wartość emisji pyłow e j powinny
posiadać sprawne z:ab 2zpieczenie w postaci ukła­
dów odpylnych.
Literatura
1. Smółka S.: Pomiary skuteczności odpylania wraz
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Wnioski
być
3. Zaleca się, by przy stężeniach początkowych pyłu
S1
5 g/cm 3, o ile jest to tylko możliwe, stosować
odpylanie dwustopniow e.
>
Jako odpylacz wstępny (I stopie11) zaleca się stosować
cyklony (pojedyncze lub bateryjne). Pozwala to odcią­
żyć filtr tkaninow y (jako II stopie11). Uzyskujemy w
t e n sposób większe ilości ,:vychwyconego pyłu w postaci suchej. w iększ ą pewność i skuteczność działania
całej odp_ lni. :'.\.'.Iożliwość zastoso·.,·ania w
zakladacr:
pmo mieszanych metod odpylania również musi być
analizowana indywidualnie dla każdego zakładu, ponieważ jednym ze stopni jest odpylanie metodą mokrą.
a ta jak już wykazano jest współzależna od możliwoś­
ci wodno-szlamowych zakładu .
powinny
pmo.
9.
10.
z wykazaniem wielkości emis ji z instalacji trzech
filtrów wor kowych typu FOK-M-5. Sprawoz danie
IMO nr 51/580102/BU/83.
Smółka S.: Pomiary emisji pyłu i S02 do atmosfery w Chrzano;,.-skich z_ IO. Spra,i.-ozdanie IMO
nr 1906, 213003 m; 134_
COBR ..Instal"": Zasady projektowania instalacji
odpylającycn w resorcie budo,;,:nictwa i przemysłu materiałów budowlanych. \\-arszawa 1981 r.
Smółka S.: Zagadnienia sprawności cyklonów jako
odpylni w nieustabilizowanych warunkach ruchowych. Materiały Ogniotrwałe, 1983, nr 4-5.
Smó łka S.: Zagadnienia odpylania i regeneracji odpylaczy filtracyjnych. Materiały Ogniotnvale, 1984,
nr 5-6.
Juda J., Nowicki M.: Urządzenia odpylające. PWN
Warszawa, 1979 r.
Smółka S.: Pomiary skuteczności odpylania wraz
z wykazaniem emisji z urządzenia do suchego odpylania typu _ UOI z żeliwiaków. Sprawozdanie
IMO nr 2310/58 0102/BU/83.
Smółka S.: Pomiary emisji na emitorach z kotłow­
ni oraz emisji na cyklonie trocin z zakładowej modelarni. Sprawozdanie IMO nr 2310/580102/I/BU/83.
Katalog Urządzeń Odpylających SWW-0874, tom
I-II. Wydawnictwo Przemysłu Maszynowego „WEMA", Warszawa, 1979 r.
Smółka S.: Sposoby zmniejszeąia · zapylenia na stanowiskach pracy w zakładach pmo. Materiały Ogniotrwałe, 1985, n r 1.
UKD 666.726 .2.041.4
Inż.
ANDRZEJ ROTER
Instytut
Mgr
Mater _iałów Ogniotrwałych
inż. STANISŁAW
BARCIK
Chrzanowskie ZMO
·1
Wypalanie dużych kształtek krzemionkowych
w piecu okresowym łypu „Bickley'a"
Wyroby krzemionkowe stosowane do budowy baterii
koksowniczych
odznaczają
się
skomplikowanym
kształtem i
dużą masą, . rzędu kilkudziesięciu
kg.
Kształtki te formuje się przeważnie ręcznie i wypala
w piecach o wolnym wzroście temperatury z uwagi
na zmiany objętościowe tworzywa. Proces wypalania
przeprowadza się przeważnie w piecach komorowych
różnego typu. W piecach tunelowych wypala się jedynie proste kształty o masie kilkunastu kg. \V piecach okresowych, pomimo stosowania długich cz.asó
wypalania 320-350 h, wyniki wypalania są · nie najwypływu spalin 250 mis, zapewµiają wyrównanie temlepsze, a warunki pracy utrudnione z powodu:
peratury ~e wsadzie do 10°C.
- pracy robotników w ciasnej i gorącej komorze pieDopuszczalna temperatura wypalania w piecu wynosi 1550°C, z uwagi na wymurówkę . ogniotrwałą.
ca, .
- podnoszenia ciężkich kształtek na wysokość do
Czas wypalania jednego cyklu do 1450°C, dla kształ­
2,5 m,
tek o <? iężarze do 20 kg wynosi 8 dni, czyli 192 h,
- konieczności stosowania obstawy z dużej ilości prow tym samo palenie gazem 124 h. Proces wypalania
stek,
sterowany jest ·- automatycznie za pomocą programa- trudności w prowadzeniµ procesu wypalania,
tora, dla dowolnej krzywej temperatur wypalania
- uzysku dużej ilości braków i niedopałów.
i studzenia. Przedłużenie czasu wypalania jest możPow)'.ższe czynniki wpłynęły na poszukiwanie korzyst- - liwe przez zmianę szybkości obrotu krzywki w meniejszej technologii wypalania dużych kształtek . Wy- - chanizmie programatora.
maganym warunkom odpowiada piec okresowy firmy
Wyposażenie pieca w dwa komplety wózków i zauto"Bickley" z wysuwnym trzonem, palnikamt strumiematyzowaną
przesuwnicę
umożliwia
wykonywanie
niowymi i sterowaniem automatycznym, w czasie paprac za- i wyładunkowych na torach odstawczych
lenia i studzenia. Pi~c tej firmy eksploatowany jest
Usytuowanie pieca i stanowisk dla wózków przedod 1983 r. w Chrzanowskich Z akładach Materiał ów
stawia rysunek 1. Dwa tory odstawcze umożliwiają
Ogniotrwałych, spełniając wymagane zadania .
natychmiastową wymianę wózków w piecu po prze-
Wentylator
_
powietrza spalama
~
iu'E ;;;;
Odciqq
Ww !y/q for
wMm,9,
rri1
n · I~- ---.- .-11
I
I,.1
W
I
i·
\IL
I
fo; ' '~-' ~ ' ' '-
- -' - - - . --
-
. '
.L_ -
- -
--
-
I
-·o -
- -
-
-~
-
_J
~~zm,~if iz z:1'12ijf=~~f=~~lt1JB_t1_i~lłJrnuo~_J1;lQ[IJDDTODDO
Piec
Pr zes!.lv,n1ca
Rys. 1. Usytuowanie pieca Bickley'a w hali piecowej
Charakterystyka pieca
Wybudowany w 1982 r. piec jest jednostk ą dużą, o komorze ogniowej długości 33, szeroko śc i 5, wysokości
1,85 m. W komorze pieca mieści się siedem wózków,
o dużym murowanym trzonie 4,7X4,75 m. Na wózek
ładuje się 30~35 Mg, zależnie od rodzaju kształtek
i sposobu ustawki. -Przeciętna gęstość ustawki wy. nosi około 850 kg/m 3 pojemności pieca.
Przeznaczeniem pieca jest wypalanie kształtek krzemionkowych o masie 20 kg, możliwe jest również
wypalanie większych kształtek o masie do 50 kg. Noś ­
nikiem energii cieplne j jest gaz ziemny, który spala
się w trzydziestu palnikach strumieniowych, rozmieszczonych przemiennie na dwu poziomach wzdłużnych
ścian pieca. Palniki typu ISO-JET, o dużej prędkości
Rys; 2.
102
Przykład
rozmieszczenia
prowadzonej kontroli stanu wymurówki i działania
palników. Przy założonym czasie wypalania 192 h,
piec rocznie wykona 43 palenia, dając 8500-9500 Mg
produkcji.
Wymurówka pieca
Przyśpieszenie
procesu wypalania i studzenia wymazastosowania wymurówki o małej akumulacji
cieplnej i niskiej przewodności cieplnej, tak aby obudowa pieca nie przegrzała się ponad 100°c. Boczne
. ściany ogniowe, spoczywające na podstawie z materiałów wysokoglinowych, mają grubość 330 mm i zło­
żone są z dwu warstw materiałów izolacyjnych. Warstwa ogniowa 290 mm to wyroby izolacyjne korundowo-mulitowe, o gęstości pozornej 1,6 g/cm3 i przegało
kształtek
w vstawce wyrobów na
wózkaćh
wodności cieplnej 0,4470,46 W/m°C. Kształtki izola-
cyjne zakotwiczone
są
zaczepami do pancerza pieca.
Pomiędz y kształtki izolacy jne i pancerz . pieca wsta. wiono płyty izolacyjne gr ubości 40 mm, z mieszaniny
włókien ceramicznych i materiału izolacyjnego. Drzwi
piecowe, odsuwane w bok pieca, wyłożone są tymi samymi materiałami co przestrzeń robocza pieca.
Z kształtek izolacyjnych wykonane jest również wiszące sklepienie pieca. Wózki piecowe mają murowane trzony z dużych kształtek na obrzeżu, a wypeł­
nienie z prostek izolacyjnych nakrytych ' warstwą
dużych kształtek wysokoglinowych. Na trzonie wózków układa się ruszt z dwu wars tw wypalonych prostek, przez który przepływają spaliny - dla wyrównania temperatury w dole' ustawki. Ruszt ten można
również wykonać z prostek niewypalonych, zwiększa
to wydajność pJeca i obniża wskaźnik zużycia gazu
na jednostkę produkcji.
Prowetdzenie pieca
Na
długości
wózków ustawia
każdy szerokości 2
ro.
się
dwa stosy wyrobów,
Pomiędzy stosami o wysokości
1,5 m pozostawia się przestrzeń dla krążenia spalin,
szero~ości 350 mm .. W dole stosów ustawia się kształt­
ki największe i po przewiązaniu prostkami, gór n ą
częsc
stosów układa się • z mniejszych kształtek .
W ustawce wyrobów nie stosuje się podsypki z piasku . Rysunek 2 przedstawia ustawienie stosów. Po
zapełnieniu pieca wózkami i uszczelnieniu drzwi zam ykających piec, uruchamia się wentylatory powietrzne L o d ciągu spalin, zapala palniki pilotowe i następnie palniki główne oraz włącza sterowanie automatyczne. Założony przebieg nagrzewania i studzenia wsadu, naniesiony na krzywce sterującej, przed- stawiono na rysunku 3.
Spalanie gazu przebiega b~zpłomieniowo i całkowicie
w kształtkach palnikowych, tak że - do pieca wpływa­
ją spaliny o ustalonej temperaturze. Zapotrzebowanie gazu w początkowej fazie palenia wynosi 180-200 m3/h, w końcowej fazie dochodzi do 850-870
m 3/h. Ciśnienie gazu w palnikach wynosi ok. 13 kPa,
z uwagi na opory przepływu w otworkach o małej
średnicy. Powietrze spalania dla pokonania oporów
łopatek
zawirowujących w
palniku ma ciśnienie
5 kPa .
Palniki pilotowe mają wmontowane zapłonniki elektryczne, co zabezpiecza przed zerwaniem płomienia
w niskich temperaturach. Przemiennie rozm ieszczone
palniki wywołują silne zawirowanie spalin wokół
wsadu, które poprzez wsad i otwory w trzonach wózków odprowadzane są do komina. Ze względ u na wytrzymałość wentylatora spaliny zestudza się dodatkiem zimnego powietrza do 350°C. Po osiągnięciu
temperatury wypalania wyłącza się dopływ _gazu do
pieca, a wsad zestudza się regulowaną ilością powietrza, z przebiegiem temperatur naniesionym na krzywce sterujące j.
Przesuwnica wózków
Wózki wprowadzone do pieca po zetknięciu wzajemnie się sczep iaj ą. Wyc iągając wózki hydrauliczną
wyciągarką zamontowaną w
przesuwnicy, podciąga
się cały zestaw. Podciągany wózek przed wejściem
na przesuwnicę samoczynnie odczepia się od zestawu
i ustawia się między ogranicznikami. J eże li wóz ustawi się nieprawidłowo , jazda przesuwnicą jest zablokowana. Jazda przesuwnicy jest bardzo wolna, około
0,170,2 mis, wskutek tego wsad ·i wymurówka wózków nie s ą narażone na wstrząsy i szarpnięcia.
Przesuwnica po dojściu do toru odstawczego ustawia
się samoczynnie na styk szyn. Z przesuwnicy hydrauliczny popychacz przesuwa wózki na tor odstawczy,
gdzie \VOzy ponownie się sczepiają. Dwa urządzenia,
podciągające i spychające wózki z przesuwnicy oraz
samoczynne zaczepy wózków, uniezależniają od transportu pomocniczego
ograniczają obsługę do jedmij
osoby.
Podsumowanie
Intensywna wymiana
ciepła
wskutek
dużych prędko­
'ści spalin oraz uzyskiwane wyrównanie
temperatury we wsadzie pozwalają na przyśpieszenie procesu
wypalania. W ciągu miesiąca piec z wysuwnym trzonem w ykonuje 3,5 obrotu (wypalań) , podczas gdy
stare · piece okresowe uzyskiwały 1,5 obrotu. Uzysk
produkcji na jednego zatrudnionego w starych pie:
103
cach w ciągu miesiąca wynosił 40 Mg, w piecu z wysuwnym trzonem zwiększył się do 85 Mg. Zużycie
gazu na jednostkę dobrej produkcji, stosując pod
stosami podkład z prostek wypalonych, wynosi 360-·
-330 mJ/Mg. Przy zastosowaniu podkładu z prostek
niewypalonych, wskaźnik obniża się do 320-330 m3/Mg.
Jednostkowe zużycie, ciepła jest stosunkowo wysokie
10--c--12 MJ/kg, wskutek niewykorzystywania ciepła spalin oraz ciepła odpadowego ze studzenia wypalonych
wyrobów. Ciepło odpadowe ' w starych piecach było
częściowo wykorzystywane, jednak wskaźniki -nie były korzystniejsze. Zwiększenie efektywności cieplnej
pieca z wysuwnym trzonem można by poprawić, po
wybudowaniu drugiego pieca i prowadzenie ich w ruchu zespolonym.
Ilość
występujących
braków jest zrozmcowana, zaod formatu kształtek i stopnia ich wysuszenia.
Przy dobrze wysortowanym wsadzie można uzyskać
na niektórych wózkach 97,50/o produkcji dobrej. Przeciętnie uzyskuje się 5-7% braków, a więc mniej niż
w starych piecach. V/łasności wyrobów są korzystne,
wytrzymałość na zgniatanie wynosi 28-40 MPa, a gę­
stość 2,32-2,35 g/cma.
leżnie
Istotne jest uzyskiwanie w tym piecu bardzo małych różnic temperatury w poszczególnych miejscach
komory. Stopień dopalenia wyrobów jest zatem jednakowy, a stabilność wymiarów wyrobów bardzo duża. Parametr ten jest szczególnie ważny w przypadku kształtek krzemionkowych przeznaczonych dla
koksowni.
.EKONOMIKA
I ORGANIZACJA
Dr
inż.
JUSTYN STACHURSKI
- wydainość
pracy
w przemyśle materiałów _ogniotrwałych
Wydajność pracy miała zawsze i ma nadal bardzo istotne znaczenie d!a przemysłu materiałów ogniotrwałych.
Ważność tego problemu odczuwa się szczególnie wówczas, gdy w przedsiębiorstwach odczuwa się brak dostatecznej ilości pracowników do wykonania planowych zadań produkcyjnych.
Przedstawienie w sposób ścisły wydajności pra-::y w
przemyśle materiałów ogniotrwałych jest b:1rdzo utrudnione z tego powodu, że wiele przedsiębiorstw i zakładów wytwarza różne i nieporównywalne asortymenty, na przykład obok wyrobów wypalar:iych wyroby chemicznie wiązane, zapr-awy, betony 5 mas y ognio~
trwałe.
Dlatego v1 niniejszym artykule ograniczam się do podania niektórych wskaźników wydajności pracy umoż­
liwiających ich ocenę w tym samym przedsiębiorstwie
na przestrzeni okresu powojennego oraz porównanie
wydajności pracy między poszczególnymi przedsiębior­
stwami.
Z danych występujących w zachowanych zestawieniach
z lat 1938, 1949 i 1950 wynika, że wydajność pracy oceniana w tonach wyrobów ha jednego robotnika _kształ ­
towała się w odniesieniu do przemysłu materiałów
ogniotrwałych następująco:
Lata
Srednio w wyrobach
w wyrobach szamotowych '
, \V wyrobach krzemionkowych
W wyrobach zasadowych
1938
40
1949
1950
48,3
- 54,4
31,2
49,1
54,5
32,6
W latach 1950-1980 wydajność pracy rosła niemal stale. W obowiązujących w przemyśle materiałów ognio104
trwałych
sprawozdaniach statystycznych podawano
pracy w tonach na jednego robotnika g.rupy przemysłowej i rozwojowej w roku.
Wskaźnik ten u producenta wyrobów krzemionkowych, to jest Chrzanowskich ZMO, na koniec poszczególnych okresów gospodarczych oraz w roku 1979
wskaźnik wydajności
kształtował się następująco:
Ilość ton wyrobów krzemionkowych na 1 robotnika
w roku:
1955 59,9
1960 ,_ 83,3
1970 96,9
1975 - 130,6
1979 - 125,1
Szczytowa wielkość tego wskaźnika wystąpiła w latach 1975-1979. W wyrobach glinokrzemianowych
wielkość wskaźnika u ich głównych producentów
przedstawiono w tablicy 1.
Z powyższego zestawienia wynika, fe wydajn<'ść pracy
wyrobach glinokrzemianowych w.zrosła w okresie
1955--1979 r. ponad dwukrotnie, jednakże bardzo róż­
nie ,v poszczególnych przedsiębiorstwach. Największy
procentowo wzrost nastąpił w latach 1955-1960, stosunkowo• najmniejszy w latach 1975-1979.
w
Na ogół podniesienie wydajności pracy i to bardzo
znaczne występowało po ,·-1y konańiu przedsięwzięć in· westycyjnych f zwiększeniu produkcji 'w wyniku . tych
działań. Dla przykładu można podać ponad 3-krotny
wzrost wydajności pracy w Częstochowskich ZMO
wskutek budowy, a następnie rozbudowy zakładu - Mi­
rqw. Po.d_o bnie odbiła się na wydajności prar::y rozbu-
dowa i modernizacja zakładów w Radomiu, Zarowie,
Wrócławiu , Skawinie, Rogoźniku i Łazach oraz zakła­
du nr 1 w Ostrowieckich ZMO.
Najwięl,;szy wskaźnik wydajności pracy osiągnęły: Zakład Mirów w Częstochowskich ZMO i Zakład Zarów,
które można uznać za zakłady o stosunkowo najle'p szym wyposażeniu technicznym. Bezpośrednio za nimi
zajmuje miejsce Zakład Radom.
Należy także podkreślit_ duż ą zależność wzrostu wydajności pracy od układu i wzrostu asortymentowego
wyfobów. Przy asortymentach o kształcie skomplikowanym wielkość wskaźnika wydajności jest na ogó ł
mniejsza, a wzrost wydajności trudniejszy. Dlatego w
gorszym położeniu pod tym względem były za kłady
produkujące większą
ilość
kształtek,
zwłaszcza
Postęp
na tym polu jest widoczny w zestawieniu podanym w tablicy 3.
Według danych statystycznych wskaźnik wydajności
w ·wydobyciu dolomitu w roku 1975 w Bytomskich
Zakładach Dolomitowych wyniósł 3040,6 tony, a w Zakładzie Zelatowa . w Chrzanowskich ZMO 4 632,1 ton.
Po roku 1975 wskaźnika wydajności surowców liczonego w ten sposób nie prowadzono w zestawieniach statystycznych.
Powyższe dane · wskazują, że w roku 1975 w stosunku
do roku 1955 Jaroszowskie ZMO osiągnęły około 6-krotny wzrost VJydajności w wydobyciu glin ogniotrwały ch , Opoczyń s kie ZMO około 2-krotny wzrost, a Bolesławieckie ZMO w wydobyciu kwarcytów wzrost
około 3-krotny.
Na ten wysoki wzrost wydajności pracy . zarówno w
prodtiRcji wyrobów jak i w wydobyciu surowców zło­
żyły się przede wszystkim trzy zasadnicze grupy zaga dnień.
'
Do pierwszej z nich należy zaliczyć budowę, rozbudo wę, modernizację i. coraz lepsze uzbrojenie w maszyny
i urz ą dzenia niemal wszystkich zakładów przetwórczych i kopalń.
Jeśli chodzi o wyposażenie techniczne, to naj w ięk s ze
znaczenie w podnoszeniu wydajności wyrobów w zakładach przetv.-órczych odegrały:
ręcz ­
nie formowanych oraz zakłady o dużym udziale w produkcji kształtek dla hali odlewniczej stalowni i zakła­
dy produkujące wyroby izolacyjne. Stosunkowo duży
wskaźnik wydajności pracy w Lubuskich ZlVIO można
tłumaczyć stosowani.ero tam uproszczonego sposobu
przygotowania mas plastycznych przy masowej produkcji prostki normalnej i innych formatów wyrobów
o prostym ksz tałcie.
Du ż y
pracy uzyskano także w puew w:i,Tobach zasadowych, jak to przedstawiono ·w tablicy 2.
Najwyższy wskaźnik osiągnęły nowo zbudowane Zakłady Magnezytowe w Ropczycach, posiadające najnowsze i najlepsze wyp osaż enie techniczne. Stosunkowo duży wzrost wydajności nastąpił także w Skawiń­
skich ZMO i w wyniku modernizacji w Dolnośląskich
Zakładach Magnezytowych. Korzystny wpływ na wielkość tego wskaźnika miał znaczny udział wyrobów chemicznie wiązanych w tych zakładach .
Podobnie jak zakłady przetwórcze także kopalnie i za 7
kłady surowcowe dążyły do podnoszenia wydajności
swej pracy, osiągając w tym zakresie duży postęp.
wzr-ost
wydajności
m yśle materiałów ogniotnvałych
budowa dużych magazynów surowców zaopatrzonych w suwnice.
wprowadzenie do formowania wyrobów z mas sypkich wysokowydajnych pras,
budowa licznych pieców tunelowych do wypalania
wyrobów wraz z suszarniami,
wprow a dzenie paletyzacji do skła dowania i wysył­
ki wyrobów,
powszechne wprowadzenie do transportu wewnętrz­
nego wózków mechanicznych akumulatorowych
i spalinowych.
-
Tablica 1
Wskaźnik wydajności
pracy w tonach wyrobów glinokrzemianowych na jednego robotnika grupy
przemysłowej
i rozwojowej w roku
-
Przedsiębiorstwo
I
I
Częstochowskie ZMO
Opoczyńskie ZMO
Ostrowieckie ZMO
Radomskie ZMO
Rogoźnickie ZMO
Skawińskie ZMO
Wrocławskie ZMO
Zarowskie ZMO
Lubuskie Zl\lIO
Srednio w przemyśle materiałów
1955
I
86,8
I
I
wyrobach zasadowych
rozwojowej
Przedsiębiorstwo
I
ogniotrwałych
1955
50,0
55,2
materiałów
I
118,2
60,0
93,2
88,1
106,6
75,5
97,9
82,7
-
-
52,9
I
I
1970
I
1975
153,0
72,5
122,4
110,4
120,6
74,3
102,8
96,9 .
-
159,2
93,6
134,7
125,4
115,4
125,6
102,5
137,1
157,7
111,1
126,4
I
I
-
1979
174,3
101,1
131,5
141 ,8
123,3
126,7
123,3
146,2
144,7
. 132,7
I
I
/
ton w latach
1965
I
1970
82,7
82,9
I
105,7
99,0
-
-
I
I
Tablica 2
w tonach w stosunku rocznym na jednego ro-
91 ,9
91,9
I
95,6
'
wyrażony
1960
ton w latach
-
Ilość
Skawińskie Zl\lIO
Dolnośląskie -ZM
Zl\lI Ropczyce
Srednio w przemyśle
1965
-
59,6
Wskaźnik wydajności pracy w
botnika .grupy przemysłowej i
I
119,6 •
59,5
82,4
75,1
85,8
84,0
94,9
83,2
55,9
56,3
51,5
51 ,4
65,5
51,3
74,1
71,9
-
ogniotrwałych
Ilość
1960
82,9
I
-
102,7
I
1975
I
1979
130,1
123,0
105,9
141,6
131,4
150,1
123,3
142,7
105
w
stkich
główną rolę odegrało wyposażenie zakładów
nietrwałych. Wielkość tego spadku była różna w po-
podniesieniu wydajności w wydobyciu surowców
surowcowych w koparki kołowo-frezowe ,.. spychacze, samochody wielkotonażowe do transportu, taśmociągi i nowoczesne wiertarki.
Najwięcej nowych i wysokowydajnych maszyn i urzą­
dzeń wprowadzono w latach 1971-1980. Na uwagę zasługuje zasilenie zakładów, w tym ponad 60 wysokowydajnymi prasami z_ importu z krajów socjalistycznych i kapitalistyczn ych.
Drugim podstawowym czynnikiem wpływającym na
podniesienie wydajności były coraz wyższe kwalifik acje i coraz lepsza praca załóg .
Kwalifikacje te były niezbędne dla należytej obsługi
licznych maszyn i urz ądzeń. Szczególnie duże znacze-·
przedsiębiorstw.ach
przemysłu
materiałów
og- _
szczególnych przedsiębiorstwach.
Dla przybliżonego wykazania wielkości tego spadku
można posłużyć się różnicą w wielkości wskaźnika
wydajności pracy liczonego w t'onach w stosunku rocznym na jednego zatrudnionego w odniesieniu do głów­
nych asortymentów wyrobów. Wskaźniki te przedstawiono w tablicy 4.
Wskaźniki dla Chrzanowskich ZMO i Dolnośląskich
ZM mają jedynie charakter porównawczy, gdyż przedsiębiorstwa te obok wyrobów produkują także znaczną ilość innych materiałów ogniotrwałych.
Dla innych przedsiębiorstw przetwórczych wskaźnika
tego nie wyprowadzono ze wzg lędu na to, że wytwaTablica 3
·wskaźnik wydajności pracy wyrażony w tonach wydobytego surowca w roku w odniesieniu do jednego robot-
nika grupy
przemysłowej
i rozwojowej
Ilo ść
Nazwa surowca
i
przedsiębiorstwo
ton w latach
1955
1960
1965
1970
1975
191,4
243,5
385,1
457,0
366,1
952,3
685,3
414,8
1 265,0
I 148,4
464,3
1 603,8
2 549,0
464,5
1 952,0
193,6
313,6
336,1
444,7
619,0
644,0
292,6
839,9
1120,8
1 304,8
1 480,0
~
Gliny surowe
Bolesławieckie ZMO
Opoczyńskie ZMO
Jaroszowskie ZMO
Iiwarcyty
Bolesławieckie ZMO
KiZWK .Bukowa Góra
Łupek kwarcytowy
DZM, Zakład Jegłowa
rzają
one obok wyrobów znaczną i l ość surowców, pół­
produktów, zapraw i mas i wskutek tego taki wskaź­
nik byłby mało reprezentacyjny.
Na spadek wskaźnika wydajności w tych latach wpły­
nęło wiele znanych przyczyn, ·w tym mięazy innymi
skrócenie tygodniowego czasu pracy, odejście znacznej ilości wykwalifikowanych pracowników na przedwczesną emeryturę oraz mały dopływ nowych maszyn
i urządzei1.
W większości przedsiębiorstw wsk aźnik ten uległ małemu obniżeniu, gdyż ilość produkowanych wyrobów
zmniejszyła się równolegle z obniżaniem się wielkości
zatrudnienia.
nie miały przyzakładowe szko ły zawodowe i kursy fa chowe organizowane bezpośrednio w przed sięb ior­
stwach i centralnie.
Na trzeci czynnik o bardzo ważnym znaczeniu dla wydajności składały się przedsięwzięcia organizacyjno-techniczne.
Można do nich zaliczyć między innymi:
- prace nad typizacją i normalizacją wymiarową wy- ·
robów dla ograniczenia ilÓści formatów kształtek
prowadzone przez Ośrodek: Normalizacji Instytutu
Materiałów Ogniotrwałych,
-
-
-
prace Branżowego Ośrodka Normowania Pracy nad
normami pracy sprzyjające rozwojowi prac zakordowanych,
utworzenie Ośrodka Części Zamiennych przy ZM
,,Ofama" w Opolu,
rozwijanie ruchu racjonalizatorskiego,
opracowywanie i realizacja wielu tematów dotyczących mechanizacji prac w ramach rocznych planów
postępu technicznego,
opracowywanie i realizowanie programów specjalizacji przedsiębiorstw .
Wiele prac związanych z podniesieniem wydajności
pracy zawdzięczał przemysł materiałów ogniotrwałych
Zakładom Mechanicznym „Ofama" oraz w później­
szym okresie także Zakładowi Mechanizacji i Automatyzacji PMO. Znaczną ilość tematów dotyczących podniesienia wydajności pracy realizowano w ramach corocznie opracowywanych planów postępu technicznego
zjednoczenia i przedsiębiorstw pmo.
Efekty z tego tytułu, polegające na obniżeniu zatrudnienia, oceniano na około 50-70 pracowników rocznie.
W latach 1981-1983 nastąpił w porównaniu z latami
1979 i 1980 spadek wydajności pracy niemal we wszy106
'
Tablica 4
pracy w. tonach wyrobów na jednego zatrudnionego pracownika w roku 1980 .i w roku
1983
Wskaźnik wydajności
-
.•
Wydajność
Przedsiębiorstwo
-
pracy w t
wyrobów na 1 zatr. prac.
w 1980 r.
/
-
Wyroby glinokrzemlanowe
Częstochowskie ZMO
Gliwickie ZMO
Ostrowieckie ZMO
Skawińskie ZMO
Radomskie ZMO
żarowskie ZMO
Wrocławskie ZMO
Lubuskie ZMO
Wyroby k,r zemionkowe
Chrzanowskie ZMO
Wyroby zasadowe
Dolnośląskie ZM
ZM Ropczyce
I
I , w .1983 r.
128,8
66,7
90,0
88,9 .
115,6
116,1
94,1
114,7
I
126,7
64,2
91,3
66,0
122,4
114,0
92,5
109,0
65,4
I
55,4
70,0
108,0
63,8
105,6
'
I
I
Ii
I
W przypadku Radomskich IMO relacja ta wypada na-technicznych. Zostały one dostatecznie przedsta.Ti.one
wet na korzyść przedsiębiorstwa , któr-e w roku 1983
przy naświetlaniu przyczyn dużego wzrostu wyda3ności.
w porównaniu z' rokiem 1980 podniosło wydajność
pracy w latach · ubiegłych. Sposób działania prowadzopracy.
ny wówczas jest w większości aktualny także obecnie.
,.. Należy jednak zaznaczyć , że po bardzo znacznym spadProblem podnoszenia wydajności pracy w poszczególku wydajności pracy w · latach 1981 i 1982 wydajność ' nych przedsiębiorstwach jest bardzo różny i zale ży w
ta uległa podwyższeniu niemal we wszystkich przedwybitnym stopniu od już osiągniętego poziomu techniki i wyposażenia. Dlatego każde przedsiębiorstwo
siębiorstwach w roku 1983, głównie w wyniku wzrostu
produkcji.
winno opracować i posiadać swój własny program rozwoju w tym zakresie. '
Innym wskaźnikiem wydajności pracy, znanym i stosowanym w przemyśle materiałów ogniotrw.ałych moJeśli moi.na pokusić się o pewne wskazania na tematy
głaby być wartość produkcji w tysiącach złotych na
dotyczące całej branży materiałów ogniotrwałych lub
jednego pracownika w okresie rocznym. Był on odbi_w iększo śc i przedsiębiorstw, to wydaje się, że należy
ciem przesunięć w kierunku asortymentu i gatunków
podejmować działania o charakterze technicznym i ormc1.teriałów ogniotrwałych o wyższych własnościach.
ganizacyjnym w kierunku:
W ostatnich latach znaczenie tego wskaźnika zmala ło
- wspólnych przedsięwzięć dla organizowania w krawskutek podwyżek cen wyrobów.,
ju produkcji masz.y n dla przemysłu materiałów ogPorównywanie wydajności pracy pmo· w kraju z wyniotrwałych o coraz wyższej wydajności w porozudajnością pracy w przemyśle materiałów ogniotrwamieniu z ZM ,;Ofama", Hutniczym Ośrodkiem Małych państw wysoko uprzemysłowionych nie wypada
szyn (,,Hutmasz") i innymi producentami,
dla nas zbyt korzystnie.
dalszego importu nowoczesnych maszyn, w tym
Składają się na to m.in. następujące przyczyny:
głównie pras,
przemysł materiałów ogniotrwałych w Polsce dysdalszego rozwoju procesu wypalania wyrobów w
ponuje znaczną ilością zakładów małych, budowapiecach tunelowych,
nych sukcesywnie w okresie powojennym, które podalszego rozwoju prac normalizacyjn.ych i typizasiadają na ogół urządzenia o małej wydajności.
cyjnych dla zmniejszenia ilości formatów kształtek,
W zakładach tych jest utrudniona produkcja wieldalszego intensywnego rozwoju produkcji ogniokoseryjna oraz automatyzacja procesów,
trwałych betonów i mas różnego rodzaju, zastępu­
- przemysł krajowy jest dostawcą wyrobów dla barjących wyroby wypalane i przedłużających żywot­
dzo wielu odbiorców dysponujących jeszcze nadal
ność obmurzy pieców,
urządzeniami i piecami pochodzącymi z różnych
- dalszej mechanizacji i automatyzacji operacji techokresów, niekiedy mało stypizowanymi, do których
nologicznych.
jest potrzebne używanie wielu formatów kształtek
W
odniesieniu
do mechanizacji szczególnie ważną staje
ogniotrwałych, w tym także o skomplikowanych
się mechanizacja formowania kształtek oraz mechanikształtach. Jako przykład można wymienić kształtki
zacja robót uciążliwych lub ciężkich.
dla pieców i urządzeń koksowniczych, gazowniczych,
Celowe jest podjęcie prac dla automatycznego ustaenergetycznych oraz kształtki dla zestawu syfonowi:ania półfabrykatów na wózkach pieców tunelowych
wego hali odlewniczej stalowni,
i zdejmowania wypalonych wyrobów z wózków oraz
- przem:ysł krajowy nie wytwarza szeregu nowoczeszapoczątkowania automatyzacji całych linii produknych i wysokowydajnych maszyn dla przemysłu
cyjnych.
materiałów ogniotrwałych, w tym głównie pras.
W odniesieniu do automatyzacji, wzorem dla nas winNa tle wydajności osiąganej w dobrze wyposażonych
ny być takie kraje jak NRD, ZSRR i CSRS, - które w
i zorganizowanych zakładach zagranicznych· należałoby
ciągu kilku ostatnich lat uzyskały na tym po,l u znaprzyjąć jako minimalną wydajność , która powinna być
czny postęp.
osiągana przy produkcji wyrobów ogniotrwałych; 100 t
na jed!lego pracownika na rok.
W miarę możliwości pożądane jest ograniczenie produkcji w zakładach lub wydziałach starych, nie nadaZa dobrą wydajność można uznać 140-200 t wyrobów
jących się do modernizacji, a rozwijanie jej w zakła­
na jednego pracownika rocznie.
Nasuwa się pytanie, jakie podejmować w przemyśle
dach i wydziałacl1 posiadających lepsze wyposażenie
materiałów ogniotrwałych działania, aby wzrost ten
techniczne. Problem wydajności pracy jest bardzo obprzyśpieszyć.
szerny i składa się na niego wiele czynników. Dlatego
Odpowiednte bardzo pozytywne doświadczenia z tego
też nie można go zamknąć lub wyczerpująco przedstazakresu przemysł nasz posiada tak w odniesieniu do
wić w tym artykule. Proponuję przeto uznać go za
przedsięwzięć technicznych w
zakładach
przetwórwstępny i dyskusyjny, za którym winna przyjść seria
czych i górniczych, jak t.eż przedsięwzięć organizacyjnoartykułów, w tym zwłaszcza z przedsiębiorstw.
~J}f~
KACIK ~ ~~f~
~~~-MISTRZA~~
Od bieżą-:ego numeru wprowadzamy w ramach Kącika mistrza rubrykę „Pytania i odpowiedzi", dotyczącą
problemów technologicznych i eksploatacyjno-maszynowych, które bez wątpienia nurtują naszych czytelników,
pracowników inżynieryjno.-techniĆznych, przede wszystkim mistrzów, zatrudnionych w zakładach przemysłu
materiałów ogniotrwałych. Rubryka będzie zawierała jedno lub kilka pytań, przesyłanych do Kącika mistrza
przez zainteresowanych i zakłady pmo, a dotyczących ok'reślonego zagadnienia z dziedziny technologii produkcji materiałów ogniotrwałych bądź też z dziedziny energetyczno-cieplnej względnie zagadnień utrzymania ruchu i eksploahlcji maszyn produkcyjnych.
Na skierowane do redakcji czasopisma zapytania opracowane zostaną wyczerpujące analizy zagadnienia i odpowiedzi przez znającego problematykę fachowca i przedstawione w formie krótkich elaboratów na łamach
naszego czasopisma. Byłoby ze wszech miar wskazane i celowe, aby przesyłane do redakcji kwestie i zapytania w sprawie zaistniałych w danym zakładzie przemysłu materiałów ogniotrwałych wątpliwości w konkretny;m zagadnieniu technicznym dotyczyły takich szczegółów względnie elementów i faz produkcji lub eksploatacji i konserwacji maszyn, które mogłyby znaleźć analogię lub podobieństwo w kilku zakładach pmo. Takie
ujęcie sprawy prowadziłoby do szerszego zainteresowania pracowników inżynieryjno-technicznych i mistrzów
daną kwestią, a równocześnie umożliwiłoby powszechniejsze wykorzystanie analizy i zaleceń z niej wynikają­
cych, co m.in. ma za g'łówny cel wprowadzenie tej nowej rubryki do Kącika mistrza. Oczywiście nie wyklucza
to wcale kierowania do redakcji zapytań w sprawach techniczno- produkcyjnych z z-akresu ścisłej specjalizacji dotyczącej tylko jednego zakładu pmo.
Redakcja ma nadzieję, że wprowadzona rubryka „Pytania i odpowiedzi" spowoduje zwiększenie kontaktów
· pomiędzy czytelnikami czasopisma Materiały Ogniotrwałe i Redakcją, a pośrednio także między zaintereso- ·
wanymi fachowcami branży materiałów ogniotrwałych.
Przyczyny
pęknięć płyt
rozpórczych w krus2arłtach
Pękainie jednej z płyt rozpórczych kruszarki szczęko­
wej, tworzących razem z mimośrodowym korbowo~em, wahaczem z osadzoną w nim szczęką ruchomą
oraz zespołem klinów regulujących układ kolankowo-d źw igniowy, może być powodowane następującymi
przyczynami:
- eksploatacją (zasilaniem nadawą) kruszarki o nadmiernie_ wyrobionyc;h, zużytych powierzchniach
pracujących szczęki ruchomej i stałej (czyli o nadmiernie zuż.ytych „zębach" tych szczęk). Wiadomo\
że ostrość zębów szczęk ma zasadniczy wpływ na
przebieg procesu kruszenia. Im ostrzejsze są zęby,
tym rozdrabnianie przebiega łatwiej i mniej zużywa się energii. Działanie bowiem siły P, przenoszonej przez układ kolankowo-dźwig.niowy kruszarki na kruszone bryły surowca, będzie koncentrowało się
tylko na wąskich powierzchniach styku
ostrych zębów szczęk i kruszonego surowca.
Powierzchnia brył surowca F w cm 2 , na którą rozkłada się działanie siły P, będzie zatem mała. Wychodząc więc z ogólnej zależności:
że
P
p=F,
p powinno
być>
Re
gdzie:
p - c1smenie jednostkowe, MPa
P - całkowita siła nacisku, kN
F
- powierzchnia bryły surowca, na którą działa siła P, cm2
Rc - wytrzymałość mechaniczna kruszonego surowca na ściskanie, MPa,
widać od razu, że im mniejsza będzie powierzchnia
F, na którą działa siła P , tym większe występuje
ciśnienie jednostkowe p (MPa) na dany przekrój
bryły kruszonego surowca. Przy określonej wytrzymałości surowca na zgniatanie bryła surowca
108
szczękowych
zostanie zgnieciona tym łatwiej, im większe będzie
jednostkowe. Natomiast zupełnie inaczej
wygląda ta sprawa, gdy szczęki mają nadmiernie
wyrobione zęby. Powierzchnie pracujące tych
szczęk przedstawiają płaszczyzny płaskie. Powierzchnia F, na której koncentruje się siła P układu
kolankowo-dźwigniowego kruszarki, jest ' wskutek
zużytych zębów szczęk znacznie większa i wytworzone ciśnienie jednostkowe p może nie przezwyciężyć wytrzymałości Rc
kruszonego surowca.
W takim przypadku nie wykorzystana na wykonanie pra,c y kruszenia siła P wraca jakby z powrotem do układu i często powoduje pęknięcie takiego elementu maszyny, którego wytrzymałość mechaniczna w danej chwili jest mniejsza od wytrzymałości mechanicznej surowca, a takim elementem
jest właśnie płyta rozpórcza,
podawanie do paszczy wlotowej kruszarki - za dużych gabarytowo brył surowca w stosunku do wymiarów paszczy wlotowej ,
przedostanie się do przestrzeni roboczej między
szczękami części żeliwnej czy metalowej o. wielkoś ­
ci przekraczającej szerokość szczeliny wylotowej,
niewłaściwym doborem gatunku żeliwa czy stali,
z ·którego wykonane są płyty rozpórcze. Rodzaj materiału powinien określić konstruktor (producent)
kruszarki szczękowej, niemmeJ płyty rozpórcze
powinny być wykonane z żeliwa maszynowego lub
staliwa, z odpowiednim wcięciem z jednej z płyt,
osłabiającym jej przekrój poprzeczny w kierunku
prostopadłym do działania na nią siły kruszenia P.
Należy
bowiem zaznaczyć, że płyta rozpórcza
spełnia podwójną rolę. Po pierwsze stanowi element układu kolankowo-dźwigniowego kruszarki przenoszącego moment siły z układu napędowe­
go .na szczękę ruchomą, a więc pośrednio na mateciśnienie
rial kruszony,
a po drugie płyta rozpórcza jest
elementem bezpiecznikowym, chroniącym korpus kruszarki ew. wahacz mimośrodowy
przed pęknięciem w przypadku nadmiernego przeciążenia dynamicznego kruszarki.
Płyta rozpórcza w przypadku przeciążenia kruszar-
rów nocześnie
ki powinna ulec pęknięciu w przekroju do :ego celu odpowiednio konstrukcyjnie i wytrzy1!'.ałości
wo określonym.
Przy zachowaniu wyżej podanych warunków, pęknię­
cia płyty rozpórczej w zasadzie nie powinny wystę ­
pować.
doc. mgr
Oddzi ału
I
W dniach 16 i 17 maja 1985 r. w Krynkach kolo Brodów Iłżeckich odbył się zjazd sprawozdawczy Oddzia-
Zjazd
łu SITPH Materiały Ogniotrwałe. Celem zjazdu było
dokonanie oceny działalności rzeczowej i finansowej
Oddziału i kół SITPH należących do niego. Niezależ­
n ie od tego ;:jazd postawił sobie również zadanie dokonania oceny problemów techniki i zaplecza naukowo-badawczego w przemyśle materiałów ogniotrwałych
na tle uchwały Rady Zrzeszenia PMO, jaką podjęto
niedawno w tym zakresie.
W obradach zjazdu uczestniczyli oprócz prezesów kół
i członków Zarządu Oddziału zaproszeni goście, : mgr
inż. Jerzy Lewiński wiceprezydent miasta Ostrowiec
świętokrzyski, mgr Stefan Wandzjk zastępca dyrektora Zrzeszenia PMO, mgr inż. Eugeniusz Rączka sekreta·rz generalny SITPH, inż. Stanisław Olesiński dy,rektor Ostrowieckich ZMd, doc. dr inż. Mieczysław
Drożdż naczelny redaktor czasopisma Materiały Ogniotrwałe i kol. Janusz Kwaczewski przewodniczący Zespołu Techników przy ZG SITPH. W sumie w zjeździe
brało udział 38 osób.
Na zjeździe wręczono bądź przekazano Wybitnym aktywistom i działaczom stowarzyszenia:
Medale 40-lecia PRL otrzymali kol. kol. E. Judycki,
E. Majewski, M. Maszczyk, A. Rospond(sen), J. Rudnicki.
Srebrne odznaki honorowe NOT otrzymali kol. kol.
M. Morawska, Z. Łyczko , Z. Jura, G. Czernicka-Podraża, T. Smółka.
Złote odznaki honorowe SITPH otrzymali kol. kol. L.
Kulik, M. Koszyk, M. Łuczkiewicz, J. Matyska, Z.
Patzek.
Srebrne odznąki honorowe SITPH otrzymali kol. kol.
T . Cesarz, E. Gwiżdż, J. Jasiński, M. Kaskowski, Zb.
Kopczyński, A. Pawełek , J . . Sobolewski, M. Stachowicz-Ciołczyk, I. Stożek , T. Szarma, L. Wojciechowski,
H. Wojnowska, G. Wójcik-Maligłówka, W. Zawłocka­
-Szc1ry.
Nagrody rzeczowe dla przodujących kół .w działalności
rzeczowej otrzymali prezesi i sekretarze: A. Rospond(j),
J. Gajda - IMO, E. Witkowska-Wolnik, W. Sokalska - Gliwickie ZMO, L Sliwińska i A. Kot - ZM
Ropcz.yce, E. Gagat i J. Wojnowska - Ostrowieckie
ZMO, D. Wystub - ZM „Ofama", D. Kwiatkowska
Jaroszowskie ZMO, A. Jendro - żarowskie ZMO, R.
Nowak - ,,Ekomog".
W dyskusji poświęconej problemom techniki i zaplecza naukoc.vo-badawczego na tle referatu wygłoszo-ne­
go przez mgr inż. J. Pilcha zabrało głos 12 osób. Wypowiedzi · dyskutantów koncentrowały się głównie na
. następujących zagadnieniach:
-
-
-
-
-
-
-
-
W. Ligus.
zmiany charakteru działalności jednostek zaplecza
jak IMO, BP „Bipromog", ZM „Ofama" i ZAIM-MO,
które powinny roz-wiązywać problemy kompleksowo, być bardziej inicjatywne wobec przedsię­
biorstw, tzn. oferować konkretne rozwiązania łącz;_
nie z ich wdrażaniem na zaprojektowanych i wykonanych przez nich urządzeniach,
przeprofilowania działalności . kadry technicznej
z działalności technologicznej obejmującej głównie
zmiany receptur i gatunków wyrobów na rozwią­
zania techniczno-organizacyjne przynoszące efekty
poprawy jakości i wydajności oraz warunków pracy. Niezależnie od tego musi wzrastać inicjatywność
kadry technicznej. w podejmowaniu zadań programu rozwoju branży,
r.ozwijanie przez stowarzyszenie informacji naukowo-technicznej , wymiany doświadczeń z przodują­
cymi zakładami oraz działalności doskonalenia kadr
technicznych w zakresie samodzielnego projektowania oraz zasad automatyzacji i robotyzacji,
dokonanie rozważnej selekcji zadań przedstawionego programu, wychodząc z założenia, że wszystkiego nie da się zrealizować szybko i trzeba będzie postępować małymi krokami ale dobrze wyważony­
mi,
zastanowienia się czy tak bogaty program rozwoju
nowych wyrobów jest realny i czy nie należy _poprawia ć tego, co już zostało opanowane i próbo,wać
to eksportować, np. kadzie dolomitowe, zamknięcia
suwakowe, wyroby wysokoglinowe itp., eliminując
tym samym import niektórych wyrobów, które sprowadza się ze względu na złą jakość naszej produkcji,
przyjęcie zasady konsultowania s ię z szerszym gronem kadry technicznej przy podejmowaniu różnych
decyzji rozwojowych, ponieważ może to uchronić
branżę przed niepowodzeniami,
przedstawiania programów rozwoju i innych, nie
tylko w formie, co zamierza si.ę robić, ale· ze wskazaniem, jak będzie można to robić , podając konkretne i realne rozwiązania.
·
Część
i
inż.
kół
obrad dotycząca działalności rzeczowej
w 1984 r. wskazała w dyskusji na:
Oddziału
konieczność uporządkowania sprawy członków zbiorowych branży materiałów ogniotrwałych oraz porozumie11 kół SITPH z dyrekcjami przedsiębiorstw
jako formy sprzyjającej rozwojowi działalności rzeczowej koła ,
podnoszenie autorytetu śtowarzyszenia przez systematyczną pracę zarządów kół i konsekwentn ą realizację własnych postanowień,
109
potrzebę
podniesienia dyscypliny organizacyjnej w
zakresie uczestniczeni·a członków stowarzyszenia w
pracach i zebraniach ogniw organizacyjnych.
Podnoszono również sprawę frekwencji na organizowan-ych przez stowarzyszenie różnych formach wymiany
doświadczeń , informacji naukowo-technicznej , _ponieważ brak uczestnictwa w tych imprezach może doprowadzić do ich załamania.
Gospodarzem zjazdu było Koło SITPH przy Ostrowieckich ZMO, jemu -też naletą się słowa najwyższe go
uznania za wzorową organizację, a dyrekcji Ostrowieckich z;MO za udzieloną pomoc organizacyjną.
ar
Jubileusz trzydziestolecia
z okazji 30-lecia koła SITPH przy Zakładach Mechanicznych „O:ama" odbyła się uroczysta,,-konferencja,
w której brali udział również członkowie Zarządu Oddziału oraz delegaci niektórych kół SITPH Oddziału
Materiałów Ogniotrwałych oraz dyrektor Zrzeszenia
PMO dr inż . .Z. Piotrowski i dyrektor byłego Zjednoczenia PMO mgr J . Niemczynowicz.
Z okazji uroczystości wręczono zasłużonym aktywistom Koła honorowe odznaczenia SITPH; otrzymali je:'
Złote Odznaki SITPH kol. kol. P. Orlik, Z. Rajter, Z.
Świerczyński, R. Wołowczyk, D. Wystub. Srebrne Odznaki SITPH k;ol. kol. A. Pirug i E. Przybyła.
Prezes Koła - kol. D. Wystub przedstawił zebranym historię działalnoś c i Koła w minionym okresie. Nawiązu­
jąc przy tym do okresu początków utworzenia Kola
SIMP i późniejszym przystąpieni~m do SITPH, aby
związać się z przemysłem materiałów ogniotrwałych .
W ,tym czasie w zakładzie pracowało trzech inżynie­
rów, którzy wspólnie z technikami tworzyli zręby organizacyjne przedsiębiorstwa. Czasy te charakteryzuje
znacznie większe zaangażowanie społeczne w p·r acy
stowarzyszenia, na co na pewno miały wpływ odmienne od dzisiejszych uwarunkowania zewnętrzne i wewnętrzne.
Miniony okres głębokiego kryzysu społeczno-gospodar­
czego wycisnął swoiste piętno na działalności stowarzyszeniowej. Wprawdzie Koło w tych trudnych czasach nie zaprześtało swojej działalności, ale znacznie
ona osłabła.
Trudne problemy, jakie w tym czasie . przeżywało
przedsiębiorstwo aby utrzymać produkcję i załogę,
stawiały przed kadrą techniczną zadanie przebranżo­
wienia się na potrzeby hut i eksportu.
Te, można powiedzieć zagadnienia „być albo nie być"
osłabiły nieco działalność społeczną w zakładzie. Okres
ten minął.
Do współpracy z kołami włączyło się grono ekonomistów podejmując wspólnie szkolenia załogi z reformy
gospodarczej, co znalazło duże uznanie w zakładzie.
Umiejętnośd znajdowania swojej roli w przedsiębior­
stwie przyczyniły się do wyrobienia właściwej pozycji
wśród . załogi znajdując pełne uznanie i poparcie dla
pracy grona ak-tywistów Koła.
Niezależnie od oficjalnych wystąp ień uroczystość ta
stała się również okazją do podjęcia tematu dotyczą­
cego.._roli ZM „Ofama" w przemyśle materiałów ogniotrwałych.
Dyrektor Zrzeszenia PMO dr inż. Z. Piotrowski w
swoim wystąpieniu · na tle problemów branży ·przedstawił Zcldania cila ZM „Ofama". Do problemów tych ustosunkowali się: dyrektocr przedsiębiorstwa mgr inż. R.
Malejka oraz główny inżynier mgr inż. J. Rudnicki.
Obaj mówcy podkreślili zruzumienie potrzeb branży
materiałów ogniotrwałych, ale niestety w przedsiębior­
stwach pmo nie opanowano jeszcze zasad planowania
potrzeb z odpowiednim wyprzedzeniem, toteż faktyczne zamówienia przedsiębiorstw pmo n ie gwarantują
pokrycia planu produkcji „Ofamy", która pracuje na
zasadach trzech „S" i nie może spełniać tej samej roli
co za czasów byłego zjednocz.eni:a. Przykładem tego
są też zamówienia pmo dla Zakładu Automatyzacji
i Mechanizacji PMO, które wynoszą zaledwie 50/o mocy tego zakładu .
Dyskusja wokół tych zagadnień ujawniła w całości potrzebę zaktywizowania wymiany informacji naukowo- technicznej i zawodowej, której brak wywołuje żenu­
jące sytuacje w pmo.
Nawiąz a no prz.v tej okazji do dawnyc:h tradycJi S';owarzyszenia, które organizowało narady i seminaria
dla poszczególnych grup zawodowych branży . Na tego
rn.izaju działalności nie możn a oszczędzać pieniędzy
an i czasu ludzkiego, ponieważ stagnacja w tym z_akresie sprzyja zastojowi postępu technicznego i działa na
niekorzyść zakładów.
ar
Nasze sylwetki
Inż.
Andrzej Roter urodził się w 1920 r. i, po ukończe­
niu szkGly zakładowej przy Hucie Pokój, pracę zawodową rozpoczął jako robotnik kwalifikowany w 1939 r.
Po wojnie skierowany przez hutę do technikum, koń­
czy je w 1949 r. i nakazem pracy zatrudniony zostaje
w Centralnym Zarządzie Ma teriałów Ogniotrwałych
w Dziale Głównego, Mechanika i Energetyka jako specjalista ds. eńergetyki cieplnej. W Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie uzyskał stopień inżyniera metalurga w zakresie gospodarki cieplnej w 1957 r. i w
l).astępnym roku przechodzi do Zakładu Gospodarki .
Cieplnej Instytutu Materiałów Ogniotrwałych, gdzie
110
po kilku latach mianowany zostaje adiunktem. Przez
cały okres pracy zawodowej doskonalił swą wiedzę na
kursach specjalistycznych, uprawniony został do prowadzenia i eksploatacji urządzeń energetycznych na
stanowiskach dozoru w zakładach I kategorii, jest rzeczoznawcą w zakresie technologii suszenia i wypalania
materiałów ogniotrwałych. W latach 1960-1982 był
członkiem Głównej Komisji Kwalifikacyjnej ZPMO
dla dozoru kierującego .ęksploatacją urządzeń energetycznych w pmo. Ukończywszy )rnrs pedagogiczny dla
nauczycieli szkół zawodowych, swą wiedzę przekazuje
młodzieży i pracownikom zakładów na szeregu kursach i szkoleniach. W dorobku naukowo-badawczym
w IMO, inż. A. Roter wykonał dziesiątki prac badawczych, ekspertyz oraz wdrożeń. Tematyka tych prac
obejmowała zagadnienia technologiczne suszarnictwa,
techniki wypalania surowców i wyrobów ogniotrwałych, prowadzenia pomiarów cieplnych i bilansów cieplnych. W zakładach produkcyjnych prowadził prace
regulacyjne na piecach opalanych gazem czadnicowym,
a następnie wdrażał opalanie pieców gazem koksowniczym i ziemnym, w Częstochowskich, Radomskich, Za-
rowskich i Wrocławskich ZMO. Uruchamiał piece tunelowe nowe i po kapitalnym remoncie, w Radomskich,
żarowskich , Ostrowieckich, _Skawińskich i Częstoc h o­
wskich ZMO. Prowadził prace regulacyjne pieców tunelowych i wdrożenie nowego typu palników w ZM
Ropczyce. Uzyskał specjalizację zawodową I stopnia
z zakresu budowy pieców ceramicznych. Jest autorem
szeregu publikacji w czasopiśmie „Materiały Ogniotrwałe", wygłaszał wiele referatów na sympoijach i w
zakładach , uzyskał 8 świadectw autorskich o dokonaniu wzoru użytkowego.
Inż. P_. Roter jest długoletnim aktywnym członkiem
SITPH, jest członkiem Komitetu Energetyki Zarządu
Głównego SITPH, przewodniczył Sekcji Energetyków
w Oddziale Mate„iałów Ogniotrwałych. Za całokształt
sw ej działalności został odznaczony i wyróżniony szeregiem dyplomów i odznaczeń,_ m iędzy innymi: Brązo­
wym, Srebrnym i Złotym Krzyżem . Zasługi, Medalem
40-lecia PRL, Złotą Odznaką „Zasłużonemu dla En.er- _
tyki", Złotą Odznaką „ Zasłużony dla Województwa
Katowickiego" i Złotą Odznaką „Zasłużony Pracownik IMO".
;
.
WIADDMO SCI ~~S31l31l3
-~mm G ·OSP ODARCZE
1
Materiały ogniotrwałe
do produkcji stali -
w USA
Przemysł
stalowniczy jest największym odbiorcą maprodukowanych _w USA. Kierunki postępu w przemyśle materi:ałów ogniotrwałych
dyktowane są rodzajem metod wytwarzania stali. Zestawiono statystyczne dane odnośnie wielkości produkcji stali i stosowanych metod produkcji. Trendy
rosnące wykazuje proces konwertorowo-tlenowy i proces elektryczny. Udział procesu martenowskiego w
USA stanowi zaledwie 10°/o udziału w produkcji stali. Szybko w świecie rozprzestrzeni:a się proces AÓD,
w USA udział tego procesu rośnie wolniej. Znamienny dla postępu w metodach odlewania stali jest wzrost
ciągłego odlewania. Udział procesu ciągłego odlewania stali w 1982 r. wynosił w USA 29%, w Europie Zachodniej 52,80/o, w Japonii 78,7%. Proces ten wpłynął
na zmniejszenie ilościowego zapotrzebowania na materiały ogniotrwałe kosztem wzrostu wymagań w stosunku do ich jakości. Stwierdzono również w USA w
latach 1978- 1982 znaczny spadek zapotrzebowania na
wyroby zasadowe magnezytowe i 111agnezytowo-chromitowe, rośnie ilość wyrobów magnezjowych ,viąza­
nych pakiem.' Również zmniejsza się stosowanie pę­
czniejących
glinokrzemianowych wyrobów kadziowych, czego główp.ą prz.yczyną jest prowadzenie w kadziach obróbki stali. Wzrasta obecnie zużycie wysokoglinowych i zasadowych wyrobów. Nowe kierunki
w stalownictwie preferują nadal procesy ukierunkowane na poprawę jakości stali. Kierunek ten nazwateriałów ogniotrwałych
czystej stali". Producenci materiałów ogniomuszą przystosować swo,je wyroby do nowych wymogów. Kolejno omówiono poszczególne procesy stalownicze.
no
„linią
trwałych
Proces marten owski jest w odwrocie, nie opracow uje się nowych technologii wyrobów. zasadowych,
r a czej rozpoczęto stosowanie chemicznie wiązanych
wyrobów dla obniżenia kosztów produkcji stali.
Najważniejszym procesem jest obecnie proces konwertorowy. Stosuje się coraz częściej w wyłożeniu
strefowym konwertorów wyroby magnezjowo -węglo - .
we z udziałem topionej magnezji. Wyroby te są wią­
zane pakiem lub żywicą. Stosowanie natryskiwania .
jest dość powszechne, efektywność natryskiwania została zwiększona przez zastosowanie laserowego po.miaru szybkości zużycia · wymurówki. Przyszłościowe
kierunki w procesie konwertorowym to kombinowany
dmuch i doskonalenie procesów odsiarczan_ia, jednak
poglądy na ten proces w USA nie są jednolite. Procesy „linii czystej stali" wymagają stałej średnicy otworu spustowego konwertorów. Nowością w produkcji
wyrobów magnezjowa-węglowych jest wprowadzanie
do masy środków wstrzymujących utlenianie węgla.
Stosuje się dodatk.i Si, Ai lub Mg. W wyrobach z dodatkiem Al zidentyfikowano przemianę Al w Al40a.
Węgliki te przyczyniają się również do poprawy wytrzymałości wyrobów. W USA raczej nie będzie się
rozszerzać stosowania konwertorów -O- BOP. Kształt­
ki dyszowe w tym procesie produkuje się jako wyroby peryklazowo-węglowe.
111
Największe zmiany w wyłożeniu ogniotrwałym notowano w ubiegł ych latach w elektrycznych piecach łu­
kowych. Wprowadzono chłodzenie wodne ścian i zmiany konstrukcyjne w sklepieniach pieców. Podano
własności wyrobów dla elektrycznych pieców łuko­
wych. Proces AOD, nazywany często procesem wtórnej obróbki stali, jest urządzeniem stwarzającym najtrudniejsze warunki pracy dla ma~eriałów ogniotrwałych. Podano własności wyrobów i typowe wyłożenie.
W stalowpiach USA stosuje się bardzo różne wyłoże­
nia kadzi stalowniczych. Omówiono własności stosowanych ,vyrobów. W USA notuje się inny poziom cen
materiałów ogniotrwałych, co ilustruje wyraźnie poniższe zestawienie. Efektywność dyktuje więc dobór
g2tunku wyrobów dla kadzi.
Względne
ceny porównywalne
kształtek
Typ
-
kadziowych:
cenowy
Wskaźnik
glinokrzemianowe pęczniejące
wysokoglinowe 50-700/o .Al20a
dolomitowe smołowo-wiązane
wysokoglinowe 300/o Al20a
zasadowe chemicznie wiązane
bezpośrednio wiąza,ne 600/o MgO
magnezytowe smołowo-wiązane
magnezjowa-węglowe (18-200/o C)
2,5-3,5
3,5
4,5
5,0-6,0
, 6,5-7,5
8,0
12,0
Omawiając prace nad postępem w
opracowywaniu
technologii wytwarzania i stosowania materiałów ogniotrwałych autorzy p::idkreślają ważność współpracy
stalowników i producentów wyrobów oraz koniecż­
ność dokładnej analizy warunków pracy wyrobów.
Taikabutsu Overseas, 1984, nr ~. s. 3-20.
js
pomocy. kwaśnych rozb..vorów wapiennych o pH rzę­
du 4-6,5 przy temperaturze 50-60°C. W metodzie tej
otrzymu je się wysokowartościowy gips. Podano opisy
przytoczonych metod, zasady działania.
z,ement Kalk Gips, 1985, nr 1, s. 42-48.
jcz
Przemysł
materiałów
ogniotrwałych
w coraz
trudniejszej sytuacji
Przemysł materiałów ogniotrwałych
w Japonii jest w
bardzo trudnej sytuacji., gdyż uzależniony jest w 70°/r,
od przemysłu hutniczego. Stąd t~ż regres w przemyśle sta}owniczym odbija się niekorzystnie na przemyśle materiałów ogniotrwałych.
Również
skomplikowana jest sprawa wzrostu cen maFirmy Shiilagava Refractories Co Ltd. i Harima Refractories Ltd. znajdują się w bar~zo trudnej
sytuacji i ,są zmuszone do zwalnianta pracowników.
Zmiany w ilościach zakładów i zatrudnionych w przemyśle materiałów ogniotrwałych w Japonii przedstawiono w tablicy 1.
teriałów.
Rok
I
1970
1978
1984
I
II
Ilość zakładów
Ilość
I' · zatrudnionych
152
134
115
26 960
18 691
13 748
Taika butsu Overseas, 198~, nr 2, s. 64--65.
Przemysł materiałów ogniotrwałych
js
USA i Ka-
nady
Produkty wapienne do oczyszczania spalin
Zgodnie z, danymi US Bureau of Census -(odpowiednik
GUS) przemysł materiałów ogniotrwałych zatrudniał
Wprowadzenie w życie ustawy dotyczącej warunków
w 1982 r.. 7,8 tys. pracowników. W porównaniu z poeksploatacji wielkich kotłów przemysłowych zmusza
przednim rokiem nastąpił spadek o 21 O/o, a w porówdo wysiłków mających na celu utrzymanie się w donaniu z 1977 r. aż o 31 O/o. Około 60°/o zatrudnionych
puszczalnych granicach emisji szkodliwych gazów,
było w stanach Missouri, Pensylwania i Ohio. Całko­
a głównie 802. Istnieją trzy podstawowe metody odsiarczania spalin. Metoda beżpośrednia, tj. podawa- · wita sprzedaż przedsiębiorstw pmo wynosiła 672 mln
dolarów, z . czego wartość gotowych produktów wynie wapna bezpośrednio do komory spalin albo z paniosła 598 mln dolarów. W tym samym rapo~cie podaliwem, albo z powietrzem spalanta. Wapno z paliwem
no dane dotyczące przemysłu materiałów ogniotrwapodaje się np. w kotłach opalanych pyłem z węgla
łych Kanady . Ilość producentów materiałów ogniobrunatnego o temperaturze · spalania 1100-1300°C,
trwałych wzrosła w tym kraju z 16 w 1974 r. do 21
a przy opalaniu pyłem w~gl_a. kamiennego (temperaw 1932 r. Liczba zatrudnionych pracowników wzrosła
tura spalanh znacznie wyższa) dodaje się wapno do
z 902 w 1974 r. do 1002 w 1979
a następnie spadła
powietrza. Metody te stosuje s ię w - instalacjach rzędu
do 730 w 1982 r. Pomiędzy 1974 i 1979 F. wartość pro300 MWth. Metoda rozpylania - np. mleka wapiennedukcji wzrosła z 61 504 tys. do 139 732 tys. dolarów
go z dodatkiem CaS04, CaSOa, CaCOa do spalin· ale
kanadyjskich,
a w 1982 r. wyniosła 113 136 tys. dolaw temperaturach 120-150°C. W tej metodzie r ozpylarów kanadyjskich.
ne roztwory muszą tworzyć . mgły o średnicach kroer News, 1984, nr 4, s. 13.
jcz
pel 100-200 mL.1<rometrów. Metoci.a wymywania przy
r.,
.
CONTENTS
M. DROZDZ, W.
ting· concretes
WOŁEK
-
Refractory insula85
The refractory insulating concretes which are
nowadays produced in the refractory industry
have been characterized and the results of the
carried out investigations have been given. The
refractory insulating concretes with an addition
of foamed polystyrene ·ans of microspheres as
well as the gas concretes have been discussed .
and their properties given.
J. CZECHOWSKI, A. PAWEŁEK , K. GODECKA, M. KA WECKI - Characteristics of the !;liiding plates microstructure after their service
The properties of alumina plates foi: sliding gates, produced from imported raw mat.erials and
experimentally manufactured plates from Polish raw materials have been given. Microstructure changes in the lip region after the plate
service have been observed.
L. MANDECKA-KAMIEŃ, . A. KIELSKI, M. JAKUBOWSKA ---Trials with the blast furnace
slag utilization in the manufacture of materials
suitable for cassettes
88
92
Trials of the .blast furnace słag utilization in
the manufacturing of materials of the calcium- silicate type, suitable for cassettes, have been
discussed. To the mixes 15 and 200/o of blast furnace slag has been added and as a deflocculant
a composition of sodium tripolyphosphate with
calcined soda has been used. The most advantageous fiting temperature of these materials
have been determined.
S. SMÓŁKA - Instructions of the dust collectors choice in the refractory industry
97
Factors which should be considered by choosing
dust collectors have been described and instructions for their choice have been given. The
applied dedusting methods have been characterize d and the types of dust collectors, suitable
for applications in the refractory industry, have
been discussed.
A. ROTER, S. BARCIK - Firing of large silica
bricks in an intermittent kiln of „Bickley" type
101
The construction of an intermittent kiln with
togie-hearth for firing la r ge silica bricks (for
coke ovens) has been described. The technical
characteristics o [ this automa tica lly controled
kiln fir ed by jet burners have been given.
J. STACHURSKI fractory industry
The productivity in the re104
The formation of productivity in the, Polish refractory industry in the years 1939 to 1984 has
been outlined. The increasing of productivity
with reference to the main asortments of raw
materi:als and of the bricks has been shown and
the main trends of the productivity improvemen t in the industry have been determined,
Master craftsman column
108
Chronicie
109
Prescntations
110
Economical news
111
INHALT
'
M. DROZDZ, W WOŁEK - Feue~feste lsolierbetone
Es wurden feuerfeste Isolierbetone, die zur Zeit
in der Feuerfestindustrie hergestellt sm d, charakterisiert und die Untersuchungsergebnisse
dieser Betone dargestellt. Es wurden auch Isolierl;letone mit Styroporanteil und mit ·einem
Anteil von Mikrosparen sowie Gasbetone besprochen und die Eigenschaften der neuen Isolierbetonsorten gegeben:J. CZECHOWSKI, A. PAWEŁEK, K. GODECKA, M. KA WECKI Die Mikrostrukturcharakteristik yon Schieberplatten nach dem Einsatz
Es wurden Eigenschaf ten der· K0>rundplatten
fi.ir Giesspfannenschieberverschli.isse hergestellt aus importierten Rohstoffen, sowie Platten
von einer Versuchspartie, hergestellt aus polnischen Rohstoffen - dargestellt. Es wurden Mikrostrukturanderungen im Bereich der Giesschnauze nach dem Plattenausbau beschrieben.
L . MANDECKA-KAMIEŃ, A. KIELSKI, M. JAKUBOWSKA
Anwendungsversuche
der
Jiochofenschlacke zur Herstellung von Stoffen
geeignet fur Kasseten
Es wurde die Anwendungsmoglichkeit der H(lchofenschlacke zur Hersteilung von Kasseten au f
Calciumsilikatbasis dargestellt. Als Zusat=ittel wurde 15 und 200/o von Hochofenschlacke
gegeben und als Verfllissigungsmittel wurde
Natriumtripolyphosphate und kalziniertes Natrium angewendet. Es wurden auch die gtinstidie gi.instigsten Brenntemperatur der Kasseten
die gi.instigsten Brenntemperatur· der. Kasseten
festgelegt.
S. SMÓŁKA - Richtlinien fiir den Auswahl von
Entstaubungsanlagen in den Feuerfestwerken .
Es wurden Einflussfaktoren, die beim Auswahl
· von Staubabscheidern zu beachten sind, dargestellt und zugleich wurden die Richtlinien fiir
diesen Auswahl -gegeberi. Auch wurden die Entstaubungsmethoden charakteI'isiert und die Typen von Staµbabscheidern, die sich zur Anwendung in Feuerfestwerken eignen, besprochen.
A. ROTER, S . BARCIK - Brennen grosser Silikasteine in periodischem Ofen, der Bauart „Bick~y"
Es wurde die Konstruktion eines. periodischen
Ofens mit einem Herdwagen, der zum Brennen
grosser Silikasteine (fur Koksofen) bestimmt ist,
besproch.en. Auch wurde eine technische eharakteristik des automatisch gesteuerten Ofens, der
mit Strahlbrennern behizt ist, gegeben.
85
88
92
97
Wl
J. STACHURSKI - Die Arbeitsproduktivitiit in
der Feuerfestindustrie
·
Es wurde die Gestaltung der Arbeitsprodukti~itiit in der polnischen Feuerfestindustrie in den
Jahre.n 1939 bis 1984 dargestellt. Auch wurde die .
Steigerung der Arbeitsproduktivitiit in Hinsicht
auf die wichtigsten Rohstoffsortimente sowie
auf die Steintypen gegeben als auch wurden die
wichtigsten Verbesserungstrende der Arbeitsproduktivitat bestimmt.
.104
Maisterbriefe
108
Die Chronik
109
Personliches
110
Wirtschaftsnachrichten
111