Лако-красочные материалы — производство

Основным методом производства глета в настоящее время является окисление металлического свинца кислородом воздуха в непрерывно действующих аппаратах.

Процесс производства глета состоит из следующих главных операций:

1) плавление свинца в плавильном котле;

2) окисление свинца в окислительном котле с выносом образо­вавшегося глета воздухом;

3) отделение так называемого зеленого глета от воздуха.

Зеленый глет может быть использован в трех направлениях:

1) переработка в сурик;

2) размол с сепарацией;

3) дополнительное окисление с последующим размолом и сепа­рацией.

Аппарат Бартона для окисления свинца является непрерывно действующим агрегатом, состоящим из плавильного котла, в ко­тором производят плавку свинца, и окислительного котла, в кото­ром окисляют расплавленный и распыленный свинец.

Плавильный котел (рис. 155) отливают из чугуна. Вместе с кот­лом отливают перегородку 2, которая делит его внутреннее про­странство на две неравные части. Чушки свинца загружают перио­дически в меньшее отделение. Все нерастворимые в свинце при­меси (песок, шлак и т. п.) всплывают на поверхность расплавлен­ного свинца, откуда их периодически снимают. В приливах 4 имеются каналы для выпуска расплавленного свинца. Входные от­верстия 3 каналов могут закрываться пробками 5, с помощью ко­торых регулируют скорость вытекания свинца (устройство для подъема и опускания пробок на рисунке не показано). Один

плавильный котел может обслуживать два окислительных котла. Котел вмурован в печную кладку и нагревается генераторным га­зом или нефтяными форсунками.

Окислительный котел (рис, 156) состоит из чаши /, крышки 2 и приводной части, состоящей, в свою очередь, из подшипников 3 и 4, охлаждаемых водой, и механизма для подъема вала. При пово­роте маховика 5 вращается червячный механизм 6, поворачиваю­щий гайку 7. При этом поднимается или опускается муфта 8, на которую опирается через упорный подшипник 9 вал 12. Шкив 10 не поднимается, так как сидит на муфте 11, в которой вал 12 скользит

по шпонке. На нижнем конце вала укреплена двухлопастная мешалка 13. Вал делает 190— 220 об/мин и приводится во вращение от мотора мощ­ностью 40 кет. Привод осуще­ствляется посредством тексроп — ного ремня и поэтому не имеет холостого шкива. Это упро­щает конструкцию, но связано с некоторым неудобством, ко­торое отчасти компенсируется возможностью подъема вала. Чаша котла вмурована в печ­ную кладку.

При нормальной работе ко­тел не нуждается в подаче тепла извне, так как тепла реакции достаточно для под­держания температуры процес­са. Для компенсации теплопо — терь под котел направляют дымовые газы, отходящие от плавильного котла. Температуру внутри окислительного котла под­держивают в пределах до 450° в зависимости от требований, предъ­являемых к глету. Воздух, необходимый для окисления свинца, по­дается в котел вентилятором в количестве 800—1100 жъ! час. Для снижения температуры в реакционном пространстве в него по­дают воду в количестве 80 АІчас. Соотношение воды и воздуха, по­даваемых в реакционное пространство, может меняться в зависи­мости от назначения глета-полуфабриката.

Можно предполагать, что всякие изменения в составе газовой среды, а также примеси в свинце будут влиять на скорость его окисления и на некоторые свойства получаемого глета.

Так как окисление свинца, покрытого пленкой окиси, происхо­дит очень медленно, то для окисления значительных количеств его необходимо при помощи мешалки непрерывно удалять образую­
щуюся пленку и увеличивать реагирующую поверхность путем раз­брызгивания.

Образующийся в результате окисления глет, а также мелкие ча­стицы недоокисленного свинца в виде суспензии в воздухе выно­сятся из котла через отверстие 14, к которому присоединена вытяж­ная шахта.

/— чаша; 2 — крышка; 3— нижний подшипник; —средний подшипник; 5 —маховик; 6 —червяч­ный механизм; 7 — гайка; 8— муфта; 9 — упорный подшипник; Л?—шкив; —муфта; 12— вал; 13 — мешалка; 14 — отверстие для выноса глета; 15— прилив для воронки; 16 — дверца для чистки.

Расплавленный свинец непрерывно поступает в котел через во­ронку, укрепленную на приливе 15. Подачу свинца регулируют в зависимости от показаний амперметра, включенного в цепь электромотора, вращающего мешалку окислительного котла. Как недогрузка, так и перегрузка котла свинцом резко сказываются на показаниях амперметра.

Дверца 16 служит для осмотра и периодической чи&тки внутрен­ней части котла.

Полная схема получения глета показана на рис. 157,

Плавильный котел 1 вмурован в печь 2, которая отапливается форсункой 3, Расплавленный свинец, нагретый до 450—500°, пере­текает по желобу 4 в воронку 5 окислительного котла 6. Дымовые газы из-под плавильного котла проходят под окислительный котел и затем уходят в боров 7. Воздух в окислительный котел подают вентилятором 8.

Глет, содержащий 15—20% неокисленного свинца, уносится че­рез слегка наклонную шахту 9 в сухую пыльную камеру 10. В шахте происходит незначительное окисление металлического свинца. Вследствие большого сечения шахта служит сепаратором и не про­пускает крупных частиц глета и свинца. Пыльная камера сложена из кирпича, а дно ее составлено из железных листов 11, обра­зующих двугранный угол, в вершине которого расположен шнек 12. Осаждающийся глет ссыпается в шнек и выводится из камеры. Газовая суспензия выходит из камеры 10 через трубу 13 в трубу большего сечения 14, соединяющую сухую пыльную камеру с мокрой 15.

Учитывая склонность глета осаждаться в трубах горизонталь­ных или с малым наклоном, все трубопроводы делают под боль­шими углами к горизонтали. Если же необходимо применять гори­зонтальные участки, то их снабжают шнеками (как в трубе 14), В сухой камере и дополнительных уловителях осаждается 88—92% глета, а около 8—12% его уносится в мокрые камеры. Мокрые ка­меры выполнены из бетона, имеют пирамидальное дно и желоб сна­ружи. Передняя стенка их не доходит до дна и образует гидравли­ческий затвор.

В верхнюю часть мокрой камеры впрыскивается вода, которая захватывает глет. Образовавшаяся суспензия откачивается непре­рывно центробежным насосом 17а и поступает на отстаивание в сгу­ститель непрерывного действия 48. Осветлившаяся в сгустителе вода возвращается на орошение мокрой камеры. Глетная паста вы­гружается из сгустителя диафрагмовым насосом 49 в сборник 50, откуда шестеренчатым насосом 51 передается по трубам на произ­водство свинцовых белил или кронов.

Из второго отделения камеры 15 эксгаустер 16 засасывает газ, создавая таким образом разрежение по всей системе до плавиль­ного котла. Этот эксгаустер нагнетает газ в третье и четвертое отде­ления мокрой камеры, откуда он выбрасывается в атмосферу (с очень-малым содержанием глета). Воду из желобов насосом 17 подают в эксгаустер и камеру.

Выходящий из шнека 12 глет-сырец (зеленый глет) идет, в за­висимости от сорта, по одному из трех направлений: 1) в отделение для получения сурика, 2) на размол и упаковку, 3) на доокисление в печи второго обжига.

/—плавильный котел; 2 — печь; 3 — форсунка; 4 — желоб; 5—воронка; 6 — окислительный котел; 7—боров; 8, 22, 41 — вентиляторы; 9— шахта; /£7—сухая пыльная камера; 11 — железные листы, образующие, дно пыльной камеры; 12 , 39, 35, 52, 55— шнеки; /З —труба для выхода газа; 14 — труба, соединяющая сухую и мокрую пыльные камеры; 45—мокрая пыльная камера; 16— эксгаустер; 17— насос для подачи воды из желоба в камеру; 17й — центробежные насосы для откачки глетной суспензии; 18 — бункер; 19, 19а — питатели; 20, 38— дезинтеграторы; 21, 39 — сепараторы; 23, 40 — циклоны; 24 — бункер для готовой продукции (глета первого обжига); 25 —упако­вочная машина; 25,46 — контейнеры; 27—загрузочный бункер; 28—печь второго обжига; 29 — муфель; 31 — шпиндель; 32 — бункер для сурика; 33 — загрузочный бункер; 34—печь для окисления глета в сурик; 36, 43, 53— элеваторы; 37— бункер дробильно-сепарационной установки; 42 — смесильный барабан; 44 —бункер упаковочного отделения; 45— упаковочная машина; 47—бункеры для отсепарированного сурика; 48 — сгуститель непрерывного действия; 49— днафрагмовый насос; 50 — сборник г летной пасты; 51 — шестеренчатый насос; 54 — питатель

печи второго обжига.

Внутрицеховой транспорт глета осуществляется системой шне­ков и элеваторов. Вследствие большого числа сортов глета {до 9), различающихся по чистоте, содержанию металлического свинца, фи­зическим свойствам, и недопустимости загрязнения высших сортов низшими в цехе имеется несколько (не показанных на схеме) па­раллельных транспортных систем.

Ввиду неизбежного истирания как аппаратов, так и транспорти­рующих устройств, глет, направляемый на дальнейшую обработку, несколько обогащается железом.

Глет, выпускаемый в виде готового продукта, поступает в бун­кер 18, откуда питателем 19 подается на размольную установку, состоящую из дезинтегратора 20, сепаратора 21, вентилятора 22 и циклона 23. Из циклона глет поступает в один из бункеров гото­вой продукции 24, питающих упаковочную машину 25, которая на­сыпает его в бочки или металлические контейнеры 26. Крупная фракция глета, осевшая в сепараторе 21, возвращается в дезинте­гратор, Часть воздуха из цикла выводится в пылеуловительную си­стему.

Глет с содержанием малых количеств свинца {0,1 и 1%) полу­чают в результате дополнительного его нагревания и окисления в печах второго обжига 28. Эти печи {муфельного типа) снабжены мешалкой, делающей 0,9 об/мин. Привод мешалки устроен снизу. Обогрев печи осуществляют сжиганием топлива в выносных топ­ках. Температуру в муфеле поддерживают в пределах 600—700°. Печи второго обжига могут работать периодически и непрерывно. Продолжительность цикла при периодической работе составляет

3— 4 часа, разовая загрузка 1000—1200 кг. При непрерывной ра­боте глет-полуфабрикат загружается в центр печи непрерывно. Про­изводительность печи при этом колеблется от 400 до 700 ка/час и зависит от дисперсности глета-полуфабриката, содержания в нем металлического свинца, а также от допустимого количества свинца, остающегося в глете после обжига.

Глет-сырец с содержанием до 15—20% металлического свинца, направляемый на вторичный обжиг, из шнека 12 поступает в за­грузочный бункер 271 расположенный над печью второго обжига 28. Из бункера 27’глет подается питателем 54 в муфель 29. По окончании процесса обжига образовавшийся ромбический глет ссы­пается через отверстие в поде в шнек 30, снабженный для быстрого охлаждения глета водяной рубашкой. Из шнека 30 глет поступает на дробилыю-сепарационную установку, аналогичную описанной выше, а затем на упаковку.

В котле для окисления свинца 6 процесс регулируется измене­нием температуры, количества подаваемого воздуха и воды. Кроме того, процесс окисления зависит от числа оборотов мешалки. С по­вышением температуры, при прочих равных условиях, процесс ускоряется и содержание металлического свинца в глете умень­шается. Для снижения содержания свинца необходимо уменьшить количество подаваемого в котел воздуха; но чтобы не нарушить при этом тепловой режим, следует увеличить подачу воды. Увели­чение подачи воздуха или воды, при сохранении остальных пара­метров процесса, повышает содержание металлического свинца.

Так как свойства глета, особенно аккумуляторного, очень сильно изменяются при сравнительно небольших отклонениях в режиме процесса, следует вести тщательный контроль за количеством воз­духа, температурой поступающего свинца, скоростью его подачи и температурой в окислительном котле.

Одним из недостатков работы окислительного котла является налипание глета и свинца на внутренние поверхности. Это ведет к уменьшению объема реакционного пространства, вследствие чего изменяются условия окисления свинца. Чистку производят раз в смену, причем сбиваемый со стенок глет остается в аппарате. Этот глет обладает совершенно иными свойствами, чем получаемый при нормальном процессе.

На производство І т глета-сырца расходуют:

Металлического свинца…………………………………… 0,937—0,938 m

Электроэнергии………………………………………………. 74 квт-н.

Производительность окислительных котлов доходит до 950— 1000 кг глета в час.

На производство 1 г глета второго обжига расходуют:

Г лета-сырца…………………………………………. 0,995 кг

Воды………………………………………………….. . 0,4 м3

Электроэнергии……………………………….. 62 квт-ч

Б приведенную выше схему получения глета могут быть вне­сены следующие изменения: вместо сухих пыльных камер целесо­образнее установить циклоны или систему осадительных бункеров, а вместо мокрых камер — скрубберы или автоматические рукав­ные фильтры. Глет, осаждающийся в скрубберах, следует отка­чивать насосами в виде суспензии.

Качество глета должно удовлетворять следующим требованиям:

Глет 0 Глет 1 Глег 2

Содержание окиси свинца РЬО в %, не менее…. 99 99,9 95

Содержание металлического свинца в %, не более. , 1 ОД 5

Содержание двуокиси свинца РЬ02 в %, не более. . — 0,3 —

К качеству аккумуляторного глета предъявляют ряд дополни­тельных требований.