Окалина
железная вторичная - мелкодисперсный материал, состоящий из чешуек железной
окалины (FeO, оксид железа (II) ), образующейся в процессе проката металла.
Средний размер частиц - 0,1 мм (60%), 0,01 мм (6-8%), 0,6 мм (5-8%), твердость
частиц по Моосу 7-8 ед., средний насыпной вес сухой и чистой окалины - 2,8
т/м3. Прокатная окалина промасленная (вторичная прокатная окалина) -
пластилинообразный материал, состоящий из: окалины; масла (смесь масел
применяемых для горячей смазки прокатных валков и механизмов прокатного стана)
- 15-35%, среднее расчетное 25%; воды (смыв налипшей массы, хранение на
открытом воздухе) - 4-12%, среднее расчетное 6%. Суть водного
моющего раствора - смесь моющих средств, эмульгаторов и антиэмульгаторов,
которая очень эффективно растворяет жиромасляные соединения, и при отстаивании
выделяет растворенное масло в неизменном виде, т.е. раствор на 99,5%
регенерируется. Дальше масло сливают с поверхности, а раствор пускается снова
на обесжирку. Система действует в непрерывном режиме. За счет 2х емкостей - в
одной отстаивается, со второй работают. Корректируется концентрация раствора,
т.к. часть "химии" уносится с обезжиренным продуктом и соднержание
щелочи, путем добавки свежего моющего концентрата и щелочи в рабочий раствор.
Опыт использования таких растворов - очень большой - как минимум весь автопром
(обесжирка перед покраской).
Суть
микроэмульсии - при определенных условиях мелкие твердые частицы при смешивании
с маслом и водным моющим раствором образуют взвесь состоящую из 6! слоев воды,
масла, и молекул моющего вокруг каждой твердой частицы. Фактически такая
система храниться до «плюс» бесконечности и не расслаивается, пока один из
компонентов системы не уберется хим. путем (вода высохнет, окалина окислится,
масло бактерии скушают)... Разрушить такую систему можно только очень
интенсивным физическим воздействием - т.е. воздействием, которое разрушит шарик
эмульсии (порядка 0,11мм). Обычно это или истирание (вибромельница отпадает -
она почему - то в присутствии масла не работает) или частичное испарение воды
(разбрызгивание горячего раствора через форсунки).
При опыте по
перемешиванию окалины с моющим раствором в бетономешалке (см. ниже) - даже при
соотношении окалина к раствору 1 к 3, через месяц после перемешивания в 1 л
раствора плавало 300-500 г окалины!!!
Суть
магнитной катушки - в статоре 3х фазного двигателя образуется магнитное поле,
движущееся по кругу, причем если катушки подключать через диоды (срезаем
верхнюю часть синусоиды,... ну или нижнюю...) то поле это пульсирует с частотой
25 Гц, интенсивно перемещая (шевеля, вибрируя - в зависимости от размера)
мелкие магнитные объекты находящиеся в этом поле. Стенки трубы находящиеся в
статоре - должны быть немагнитные, что естественно, иначе экранируется воздействие.
Основная проблема - наличие мертвого пространства (отсутствие магнитного поля)
при диаметре (рабочем) катушки более 80 мм, возможно 115мм. Т.е. невозможность
сделать реактор большого объема. Вычитанная случайно в литературе ссылка на АВС
(аппараты вихревого слоя) привела к тому, что АВС это и есть заново
изобретаемый велосипед с катушками, и в сфере применения аппаратов - именно
разрушение эмульсий (попытка обработать молоко, а это эмульсия жира в воде,
привела к тому, что разработчики замучились выковыривать творог из аппарата).
Только вместо заполнения окалиной рабочей камеры разработчики поступили проще -
заполнили рабочую камеру стальными иглами, диаметром около 2х мм, и длинной на
всю камеру. Иглы очень интенсивно движутся и обрабатывают пропускаемый
материал.
Известные
попытки обезмасливания: 1) Выжигание, для получения окалины как товарного
продукта. Место проведения г. Кривой Рог. Результат большей частью
отрицательный - окалина выжигается во вращающейся печи, причем подается только
топливо на распалку и воздух - много окалины сгорает (оксид железа II может
окисляться до оксида железа III - ржавчины, очень мелкая окалина полученная
хим. путем самовозгорается), много необожженного масла, много сажи - окалина с
высоким содержанием сажи не брикетируется - цементу сажа мешает.
2)
Обезжиривание моющим раствором в бетономешалке принудительного типа с
вертикальным валом - система работает, но образуется взвесь окалины в воде,
которая сохраняется в течении нескольких месяцев. Тут происходит процесс
образования "микроэмульсии", которую очень сложно разрушить, без
добавления хим. реактивов (типа кислоты), а при добавлении хим. реактивов
портится (невозможно регенерировать) моющий раствор.
3)
Обезжиривание при помощи органических растворителей - при активном
перемешивании возможно, но очень огнеопасно, т.к. для регенерации растворителя
смесь растворителя и масла надо перегонять. Проблема - окалину надо хранить в
защищенных бункерах, с системой выветривания паров растворителя. Сложно это
все...
4)
Обезжиривание помещением окалины в статор эл. двигателя с обрезанием пол фазы
диодами. Окалина помещалась в стеклянный (латунный) цилиндр, снизу был фильтр
(вата), сверху лился раствор - 4,5х от объема окалины. При времени проведения
опыта 40-50 сек, окалины обезмасливалась с 35% до 0,001% при органическом
растворителе или с 35% до 0,5% при водном моющем растворе. Остановилось все это
тогда, когда узнали про "мертвую" зону в магнитном поле катушек
большого диаметра. А делать реактор из 100 статоров 6ти кВтных двигателей не
захотелось,...почему то.
Предполагаемая
схема цеха по обезмасливанию окалины.
См. рисунок
- схему.
Основные
элементы: диссольвер, работающий в непрерывном режиме;
магнитная
катушка, обрабатывающая эмульсию из диссольвера;
отстойник
для раствора 2 шт (на рис. только 1);
склад
свежеобработанной окалины.
Общий
принцип.
Из бункера
для промасленной окалины шнеком с регулируемыми оборотами окалина подается в
дежу диссольвера. В шнек для снижения его усилий непрерывно впрыскивается
рабочий раствор, возможно даже область перед шнеком в бункере поливается
раствором - в зависимости от консистенции окалины (зимой совсем пластилин,
летом как оч. мягкий пластилин).
В дежу
непрерывно льется рабочий раствор моющего, количество подаваемой окалины и
раствора зависит от объема дежи, скорее всего на 100 л дежи 0,8-2 кг окалины в
1 мин, и 1 к 3-5 раствора от объема окалины. В средней части дежи перемешанный
раствор непрерывно отбирается и проходит через реактор состоящий из катушки
(скорее всего 7 кВт двигатель, надо смотреть диаметр статора, возможно 2
последовательные катушки по 3,7 кВт). Реактор заполнен электродами 2кой (мягкое
железо обладает оч. хорошими магнитными свойствами и дешево при замене).
Раствор
попадает в бункер отстойник, где окалины выпадает в осадок, масло всплывает, а
раствор корректируется. Из параллельного бункера раствор перекачивается в
емкость для рабочего раствора.
Окалина перемещается
на склад для вылеживания, где с нее лишний раствор стекает (так стекает с нее
лишнее масло на заводе, она выходит из цеха с содержанием масла 200-300%, потом
вылеживается в отстойниках) в приямок, откуда его перекачиваем в работу.
Стекает достаточно быстро, Меньше 2х суток, до удовлетворительной влажности.
Вот общее
описание процесса, вроде достаточно, для того чтоб понять какое это
"грязное" дело.
В случае заинтересованности в организации производства - окажем посильную консультационную помощь.
|
