сушка и рассев кварцевого песка

Если думаете, что сушка кварцевого песка — это просто прогреть и просеять, значит вы никогда не сталкивались с реальным производством. На примере нашего опыта на заводе ООО 'Цинтунсяский завод пропантов Жуйтун' покажу, где кроются подводные камни.

Почему классические методики не всегда работают

В теории все гладко: берешь кварцевый песок, сушишь при 150-200°C, затем рассеиваешь на фракции. Но на практике влажность исходного материала колеблется от 8% до 23% в зависимости от сезона и месторождения. Помню, в 2019 году мы получили партию с Карьера №3 — по документам влажность 12%, а фактически ближе к 18%. Пришлось экстренно менять температурный режим, иначе бы спекание началось.

Особенно критичен момент перехода от сушки к рассеву. Если не выдержать технологическую паузу для стабилизации температуры, фракционный состав будет 'плыть'. Мы в цехе называем это 'эффектом перегрева' — когда верхний слой песка уже сухой, а внутри остаются влажные комки. Потом эти комки забивают сита рассевающего комплекса.

Кстати, о ситах. Многие до сих пор используют стандартные сетки, но для кварцевого песка с его абразивностью это неэффективно. Мы перешли на сита с полиуретановым покрытием — срок службы увеличился в 1,8 раза. Хотя сначала были сомнения, ведь стоимость такого оборудования выше.

Оборудование: что действительно стоит своих денег

После нескольких лет проб и ошибок пришли к использованию барабанных сушилок с системой рециркуляции горячего воздуха. Не самые дешевые варианты, но именно они позволяют равномерно прогревать материал без локальных перегревов. Наш завод закупал такие установки в 2015 году, и до сих пор работают без серьезных поломок.

Что касается рассева, здесь важна не столько производительность, сколько стабильность. Вибрационные грохоты хороши для больших объемов, но требуют точной настройки амплитуды колебаний. Один раз неправильно настроили — и потеряли 12 тонн готовой продукции за смену, потому что фракция 0,1-0,3 мм смешалась с 0,3-0,6 мм.

Сейчас тестируем комбинированную систему: предварительный рассев на качающихся грохотах, затем тонкая классификация на воздушных сепараторах. Для проппантов это особенно актуально, ведь требования к гранулометрическому составу очень строгие.

Технологические хитрости, которые не найдешь в инструкциях

Научились определять оптимальную конечную влажность 'на глаз' — по цвету и сыпучести песка. Лабораторный контроль конечно ведем, но опытный оперативник по блеску материала может определить влажность с точностью до 0,5%. Это приходит с практикой после 2-3 лет работы.

Еще один нюанс — подготовка песка перед сушкой. Если есть комки, лучше их дробить до подачи в сушилку, а не надеяться, что они развалятся в процессе. Иначе получаются те самые 'каменные' включения, которые потом портят сита.

Связь с производством проппантов

Качество кварцевого песка напрямую влияет на характеристики проппантов. Например, если в песке остались глинистые примеси после сушки и рассева — прочность готовых проппантов снижается на 15-20%. Мы это поняли после анализа бракованной партии в 2021 году.

Сейчас для контроля используем не только стандартные методы, но и дополнительные тесты на абразивную стойкость. Особенно важно для песка, который идет на проппанты для ГРП — там требования к монодисперсности фракций особенно высоки.

Кстати, на нашем сайте https://www.rtzcj.ru есть технические требования к кварцевому песку для разных типов проппантов. Там указаны не только стандартные параметры, но и те нюансы, которые мы выявили за годы работы.

Типичные ошибки и как их избежать

Самая распространенная — экономия на предварительной очистке песка. Кажется, что можно пропустить этот этап, но потом затраты на ремонт оборудования в разы превышают экономию. Проверено на собственном опыте, когда в 2018 году пришлось менять ротор сушилки после работы с загрязненным песком.

Вторая ошибка — игнорирование техобслуживания рассеивающих машин. Кажется, что работает — и хорошо. Но износ сит происходит постепенно, и если не контролировать, то через месяц фракционный состав будет уже не тот. Мы сейчас раз в неделю обязательно проверяем состояние сеток.

И третье — неправильная организация потока материала между сушкой и рассевом. Если транспортировка организована с перепадами температур, возникает конденсат, который сводит на нет все усилия по сушке. Решили проблему установкой термоизолированных транспортеров.

Перспективы развития технологии

Сейчас рассматриваем возможность внедрения инфракрасных сушилок для особо точных фракций. Там нагрев более контролируемый, хотя и дороже в эксплуатации. Для стандартных проппантов пока не видим необходимости, а вот для специальных составов — возможно.

Также изучаем системы аспирации с рекуперацией тепла. В условиях роста цен на энергоносители это может дать существенную экономию. По предварительным расчетам, до 30% снижения затрат на сушку.

Что точно не будем менять — так это принцип многостадийного рассева. Опыт показал, что попытки упростить процесс всегда ведут к потере качества. Лучше делать меньше, но соответствовать всем техническим требованиям.

Выводы, которые пришли с опытом

Главное — не слепо следовать инструкциям, а понимать физику процесса. Температура, влажность, скорость потока — все взаимосвязано. Иногда лучше снизить производительность, но получить стабильное качество.

И еще: оборудование — это важно, но без грамотных специалистов даже самая современная техника не гарантирует результат. Поэтому у нас на заводе ООО 'Цинтунся Жуйтун Пропант' особое внимание уделяем обучению операторов. Ведь именно они видят процесс в реальном времени и могут вовремя заметить отклонения.