Алюминий – трудный метал. Часть третья.

алюминий

В высоком, просторном помещении лежат с небольшим, почти незаметным для глаза наклоном стальные трубы диаметром около трех и длиной шестьдесят метров. Они так толсты и громоздки, что правильней назвать их опрокинутыми колоннами, которые покоятся на стальных роликах — катках. В приподнятый конец трубы непрерывно поступает шихта — размельченная смесь нефелина и известняка с водой. Труба вращается и шихта медленно подвигается по наклону к ее противоположному концу.

Концы труб — это два полюса, два антипода. Верхний совершенно холодный, зато нижний… Пятнадцатиметровые струи огня, вдуваемого под большим давлением, бушуют и свирепствуют внутри, накаливая докрасна внутреннюю кладу печи. Ни на мгновение не умолкает яростный гул пламени, гул, сопровождаемый характерным шумом осыпающихся камней.

В верхней части печи жидкая шихта высыхает. Двигаясь вниз, она спекается в комки, как спекается в хлеб мучное тесто. Именно в этот период происходит разделение нефелина на составляющие его элементы, которые, в конечном счете, образуют глинозем, соду, поташ и цемент. Через полтора часа там, где мечется пламя, с грохотом перекатываются раскаленные добела куски спека.

Но то, что сейчас получается так естественно и просто, несколько лет назад казалось почти невозможным. Старое оборудование не слушалось. Нефелин и известняк плавились, но не спекались. Вместо комков спека в печи плескалась раскаленная, похожая на светящееся молоко, жидкость. Горячие ее струи стекали в холодильник, а те, что похолодней,— прилипали к стенкам печи, наслаивались, образуя толстое кольцо, почти полностью заполнявшее трехметровое пространство печи. Приходилось прекращать работу и выбивать схватившиеся части шихты, твердой как бетон, отбойными молотками…

В печи получалось совсем не то, что в лаборатории: на практике новая технология упрямо не укладывалась в расчет. Наступили месяцы напряженных исканий. На возникавшие при этом вопросы не могли дать точного ответа ни учебники, ни научные авторитеты, ни даже собственный опыт. Каждый шаг приходилось делать по непроторенному пути. Часами, сутками наблюдали инженеры за поведением печей, меняя режим их работы, добиваясь нужного состава шихты.

При бокситовой технологии шихту подавали в печь в сухом виде. Боксит с этим «мирился», нефелин — нет: шихта получалась неоднородной. Увлажняя шихту, в конце концов, добились нужного состава.

Была поставлена под сомнение и конструкция самих печей. Может быть, чрезмерно велик их наклон: шихта при движении вдоль агрегата быстро и неравномерно сползает в зону спекания, не успев прогреться, и поэтому вместо спекания расплавляется? Попробовали уменьшить угол наклона печей и ускорить их вращение. Изменили диаметр печей. И шихта стала спекаться.

День за днем работники завода совершенствовали оборудование и аппаратуру, разрабатывали новую технологию производства. Наступил, наконец, час, когда проектная мощность печей была достигнута, а затем и превышена. Одна тайна была раскрыта, но тут перед коллективом завода возникла другая.

Готовый нефелиновый спек размалывают и направляют в отделение фильтрации. Там его растворяют в воде и фильтруют. Происходит деление на две части: «чистую» и «грязную». Чистая — это алюминатный раствор. После фильтрации, осаждения и сушки из него получится снежно-белый порошок, глинозем, напоминающий толченый сахар. Грязная часть — плавающие в виде мути частицы шлама, идущего на производство цемента.

При старой бокситовой технологии для отделения алюминатного раствора от шлама служили аппараты Дора. Для нефелина они не годились. Взамен них применили барабанные вакуум-фильтры. В большом металлическом корыте с раствором вращался барабан, обтянутый тканью. Внутри барабана создавалась разреженная атмосфера, вакуум, раствор всасывался сквозь ткань, как сквозь сито, а твердые частицы задерживались тканью и падали на дно корыта. Так должно было быть по идее.

Но едва в корытах появился раствор измельченного нефелинового спека, как начались неполадки. Твердые частицы не опускались вниз, а, обладая способностью быстро схватываться, цементировали ткань. Она становилась толстой, грузной, превращалась в бетон. Ее взламывали ломами и выбрасывали. Впрочем, и то, что успевало опуститься на дно корыта, тоже схватывалось в монолитную глыбу: фильтр выходил из строя.

Завод оказался в прорыве. Глиноземный цех не выполнял плана, все остальные цехи: электролизный, содопоташный, цементный — сидели на голодном пайке, не получая нужного им сырья. В эти дни у всех на устах было одно слово: фильтры. Их проблема оказалась не менее сложной, нежели проблема печей.

В те дни отделение фильтрации напоминало собой магазин текстильных товаров.
— Надо подобрать, говорили местные специалисты, — такую ткань, которая не будет задерживать быстросхватывающиеся частицы нефелиновой пульпы!

Неутомимо испытывались то «диагональ», то «сноповязь», то заменяли их мельчайшей металлической сеткой, то вновь брались за обыкновенную бязь… Все было тщетным.
Сотни метров различных тканей поступали в отделение фильтрации и возвращались оттуда в виде грязных лохмотьев. Один за другим испытывали промышленные фильтры различных систем.

Наконец кто-то усомнился: не слишком ли мелким является помол спека? Проверили. Так и есть. Чем тоньше размол, тем больше содержит в себе шлам глинозема и щелочей. А это значит, что в шламе теряется ценное сырье для алюминия, соды и поташа, это значит, также, что частицы (или, как здесь говорят, фракции) шлама быстрее схватываются и цементируются.

Решили помол делать более крупным. Мысль оказалась правильной. Барабаны стали работать лучше. Но бязь, которую ставили на них, по-прежнему выдерживала не более суток, затем ее нужно было выбрасывать. Поиски продолжались.

На заводе понимали, что в напряженной борьбе за полную реализацию идеи нефелинового комплекса — любая крупная производственная проблема может быть решена лишь объединенными усилиями разносторонних отраслей знания и техники.

Ученые, работающие в черной металлургии, помогли заводу наладить автоматику измерения режима печей. «Гипроцемент» содействовал налаживанию цементного производства. Харьковские содовики поделились опытом разделения щелочей на соду и поташ. Точно так же эра барабанных фильтров кончилась, как только группа конструкторов научно-исследовательского института создала новый высокопроизводительный, весьма экономичный вакуумный фильтр.

Автор: Захар Дичаров.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *