"Глинопорошки для формовочных смесей производства ОАО "Завод утяжелителей"

Снисарь Виктор Петрович, заведующий проблемной лабораторией, т.: +38 (066) 952-87-56
Короид Вера Николаевна, начальник ЦЗЛ, т.: +38 (06772) 4-26-27

ОАО "Завод утяжелителей" находится в г. Константиновка Донецкой области и специализируется, в основном, на производстве расходных материалов для буровых работ. С 1999 г. предприятие производит также глинопорошки для формовочных смесей в соответствии с ГОСТ 28177-89 "Глины формовочные бентонитовые. Общие технические условия".

Предприятие предлагает потребителям глинопорошок бентонитовый марки П1Т1КА и С2Т2КА по ГОСТ 28177-89, а также глинопорошок формовочный огнеупорный каолинит-гидрослюдистый.

Продукция упаковывается в одноразовые контейнеры типа МКР-1,0С (Big-Bag) массой до 1000 кг, бумажные мешки массой 25-40 кг, отгружается в специальные железнодорожные цистерны для перевозки сыпучих грузов или самовывозом в цементовозы.

Потребителями являются литейные цеха украинских предприятий, а также российские КамАЗ, УАЗ, АМО-ЗИЛ, Мценский машиностроительный завод и другие. В таблице 1 приведены данные из отчета от 26.06.2002 г. по входному контролю на Кременчугском сталелитейном заводе опытной партии бентопорош-ка производства ОАО "Завод утяжелителей".

Таблица 1. Качественные показатели бентопорошка для формовочных смесей

Показатель	Норма по ГОСТ 28177-89	Факт
Предел прочности при сжатии во влажном состоянии, кгс/см², не менее	0,9	0,93
Предел прочности при разрыве в зоне конденсации влаги, кгс/см², не менее	0,028	0,047
Термическая устойчивость, ед., не менее	0,6	0,67
Водопоглощение, ед., не менее	1,5	8,0
Коллоидальность, %, не менее	10,0	93,0
Влажность, %	6,0-10,0	11,0
Гранулометрический состав: - сито 0,4, остаток не более, % - сито 0,16, остаток не более, %	3,0 10,0	0,34 4,3

Инфраструктура предприятия состоит из трех действующих технологических линий и одной строящейся. Производственная мощность по глинопорошку в настоящее время составляют 80 тыс.т./год. и при необходимости может быть увеличена путем расконсервации дополнительной линии при незначительных капиталовложениях в ее перепрофилирование.

Входной контроль сырья, контроль технологических процессов, выходной контроль качества продукции, а также норм промышленной санитарии осуществляется испытательной лабораторией предприятия - аттестат акредитации № РА 0014/02, полученный 12.07.2002 р. на срок до 11.07.2005 г.

Технологическое оборудование позволяет активировать Са-бентонит содой, сушить его в оптимальном режиме, вводить модифицирующие добавки с требуемой точностью, осуществлять их равномер-ное перемешивание и совместный помол в ролико-маятниковых мельницах. Опыт производства подобной продукции на заводе отработан в течение более чем сорока лет при изготовлении бентонитовых порошков для буровых растворов.

Технологические возможности предприятия позволяет производить не только чистый бентонитовый глинопорошок, но и бентонитовую продукцию специального назначения, включающую в себя модифицирующие добавки: различные полимеры в порошкообразном виде, а также угольную пыль, лигносульфонаты, крахмалит и другие реагенты.

В качестве основного сырья при производстве глинопорошка для формовочных смесей до последнего времени использовалась бентонитовая глина Черкасского месторождения. С октября 2001 года на за-воде выполнялись работы по подбору оптимальных технологических параметров для производства формовочных глинопорошков из бентонитовых глин Донецкой области с целью снижения стоимости продукции. В результате этих работ подобраны режимы обработки, позволяющие получать из местного сырья бенто-порошок для формовочных смесей марки П1Т1 и С1Т1.

Детальная геологическая разведка верхнего пласта Григорьевского месторождения выполнялась в 1992-1994 годах за средства завода. Бентониты представлены двумя основными разновидностями: 1) зеленоватого цвета, аналогичного окраске бентонита Черкасского месторождения; 2) фиолетово-красного, развитого в верхних частях разреза, в зоне интенсивного влияния атмосферного кислорода. Красная разновидность бентонита развита не по массе породы, а преимущественно по внутрипластовым трещинам, что подтверждает вторичную природу этой окраски.

Обе разновидности имеют идентичный химический (таблица 2) и минеральный состав, близкий та-ковому черкасского бентонита, а бентопорошок, полученный из них, показывает близкие технически харак-теристики. Характерно так же, что эти две разновидности практически не различаются по содержанию железа, хотя и показывают при этом более высокую термостойкость по отношению к черкасскому бентониту.

Таблица 2. Содержание основных компонентов пробы товарного бентонита Григорьевского участка (масс.%, установка СРМ-25 )

SiO2	Al2O3	TiO2	Fe2O3	MnO	MgO	CaO	Na2O	K2O	H2O-	ppp
52,24	13,93	0,66	7,32	0,04	3,03	1,43	0,58	0,42	10,5	9,32

Рентгеноструктурный анализ проб бентонитов Григорьевского участка свидетельствует о меньшей дефектности кристаллической структуры монтмориллонита по сравнению с черкасским. Эта особенность объясняет его более высокую термостойкость, но в то же время предопределяет более низкие технологические показатели этого бентонита при его использовании для приготовления буровых растворов и железорудных окатышей.

Известно, что термостойкость бентонитового связующего при литье по-сырому в песчаные формы является важным показателем, поскольку предопределяет расход не только самого бентонита, но и других компонентов формовочной смеси. Изменение прочности формовочной смеси в зависимости от температуры обжига различных разновидностей бентонита показано на рис.1. Время обжига составляло 1 час - согласно ГОСТу 28177-89 при определении показателя термостойкости.

В Донецкой области есть возможность наращивания сырьевой базы бентонита за счет нескольких участков, аналогичных Григорьевскому по качеству сырья и условиям добычи полезного ископаемого. Для производства высококачественного бентопорошка для формовочных смесей, также есть возможность, использовать кроме черкасского привозной асканский, болгарский, греческий, индийский бентонит, но это значительно увеличивает конечную стоимость продукции.

Сегодня главной задачей предприятия на рынке бентопорошка для формовочных смесей является разработка рецептур и технологии приготовления бентонитового связующего с введенными в него порош-кообразными модификаторами, которые обеспечивали бы антипригарные и пластичные свойства формовочной смеси. Такой подход позволит значительно повысить качество литья по-сырому в песчаные формы при использовании единых формовочных смесей.

Поскольку для разных видов литья и типов формовочных линий используется своя рецептура смеси, то успешное решение этой задачи возможно только при условии тесного сотрудничества с потребителями. Задача состоит в необходимости разработки рецептуры целого ряда специализированных продуктов, а для отдельных крупных потребителей - эксклюзивного товара. Такой подход позволит упростить на литейных предприятиях технологию приготовления формовочной массы при большей стабильности ее каче-ственных показателей, что особенно важно для малых литейных цехов, которые зачастую не располагают необходимым оборудованием для дозирования добавок в жидком виде и достаточной гомогенизации формовочной смеси.

ОАО "Завод утяжелителей" имеет технологическую возможность приготовить угольную пыль и другие антипригарные добавки нужного фракционного состава в шаровых мельницах, помолоть бентонит со-вместно с пластифицирующими углеводородными добавками в ролико-маятниковых мельницах, а также приготовить смесь порошкообразных материалов в любых пропорциях на интенсивном лопастном смесителе.

Завод готов сотрудничать как с потребителями продукции, так и со всеми заинтересоваными предприятиями, научно-исследовательскими институтами, лабораториями с целью повышения качества и расширения асортимента формовочных материалов, освоения производства продукции для новых технологических процессов литья.