Способ получения углеродного формованного топлива

 

Изобретение относится к технологии твердого углеродного формованного топлива, в частности к способу получения гранулированного восстановителя для электротермического производства желтого фосфора, и обеспечивает повышение прочности и удешевление гранулированного восстановителя. Способ включает смешение коксовой мелочи со связующим - 30-50%-ным раствором госсиполовой смолы в уайт-спирите в количестве 3-5 мас.% или 52- 75%-ным водным раствором фенолспиртов в количестве 0,5-2,5 мас.%, формование смеси в гранулы, последующую с ушку гранул при 150-300° С в течение 15-20 мин, охлаждение до 20-25°С и выдержку в течение 12-24 ч. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. с (О (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (! !) (g)) 4 С 10 ? 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 4076374/31-26 (22) 12.06.86 (46) 07.04.88. Бюл. У 13 (71) Казахский химико-технологический институт (72) Ж.О. Оспанов, И.К. Сатаев, Н.Т. Амалов, Н.Д. Асанбаев и Х.С. Сарманов (53) 662.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1151504, кл. С 10 L 5/12, 1982.

Гумаров -P.Õ. и др. Брикетирование каменноугольной мелочи с присадкой полиакриламида и препаратов К-4 и

К-6. — Докл. АН УЗССР, 1965, Ф 1, с. 37-38. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО

ФОРМОВАННОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к технологии твердого углеродного формованного топлива, в частности к способу получения гранулированного восстановителя для электротермического производства желтого фосфора, и обеспечивает повышение прочности и удешевление гранулированного восстановителя.

Способ включает смешение коксовой мелочи со свяэующим — 30-50Х-ным раствором госсиполовой смолы в уайт-спирите в количестве 3-5 мас.X или 5275Х-ным водным раствором фенолспиртов в количестве 0,5-2,5 мас.7., формование смеси в гранулы, последующую сушку гранул при 150-300 С в течение ф

15-20 мин, охлаждение до 20-25 С и выдержку в течение 12-.24 ч. 1 э.п. ф-лы, 3 табл.

С:

1386641

Изобретение относится к технологии твердого углеродного топлива, в частности к получению углеродного гранулированного восстановителя для электротермического производства жел5 того фосфора.

Целью изобретения является повышение прочности (на сжатие и истирание) гранулированного восстановителя и

@го удешевление.

Для получения гранулированного

Восстановителя используют коксовую мелочь, образующуюся при подготовке металлургического кокса в электротер- 15 ! мии путем дробления, измельчения, сушки ситового состава, %: 2,5-1,6 мм

11; 1,6-0,5 мм 35; -0,5 мм 54; содерГоссиполовую смолу, являющуюся отходом переработки гидролиза) хлопкового или соевого масла, имеющую

Следующие показатели: количество жирных кислот фракции с,-С18 (кислотное 25 число — 70) — 100 мг/в КОН; содержаНие эоны не более 1,0%, содержание влаги и летучих веществ не более 4%, растворимость в ацетоне 70%, хорошая растворимость в уайт-спирите и в дизельном топливе, т.пл. 60+5 С.

Фенолспирты имеют следующие показатели: растворимость в воде при

20 С 1-15-10 (вода), массовая доля,X: нелетучие вещества 45-51; свободный фенол 2,0; свободный формальдегид 3,5, щелочь 0,45, рН 8,6.

H p и м е р 1. 5 кг коксовой мелочи загружают в смеситель и туда же добавляют 0,15 кг 30,0%-ного раствора госсиполовой смолы в уайт-спирите.

После тщательного перемешива смесь подаК1т в грантарелки ф 1000 мм, скорость вращения 20-25 об/мин, угол на— клона 35, время 45 мин, при 20-25 С с одновременным увлажнением водой.

Получают гранулы восстановителя размером 25-30 мм. Гранулы подвергают сушке в лабораторной обжиговой чаше ф200 мм, высотой 300 мм, время сушки о 50

15 мин, температура 150 С. После чего гранулы охлаждают воздухом до

20 С, выгружают в бункер и выдерживают в течение 24 ч. Прочность гранул восстановителя на сжатие составляет

120 кг/окат., содержание углерода в коксованных гранулах 98,8%.

Полученные коксовые гранулы (зольность 12,8-13Х Б,щ 0,7-0,75%,выход летучих 1,45-1,50X) опробованы в процессе восстановления фосфора из шихты, состоящей иэ 50 кг фосфорита, 5,2 кг коксовых гранул и 5,0 кг кварцита„ в электрической криптоловой печи с графитовым электродом. Остаточное содержание Р О„ в шлаке 0,80Х, выход шлама 0,5% от веса желтого фосфора.

Пример 2, 5 кг коксовой мелочи загружают в смеситель, туда же добавляют 52Х-ный раствор фенолспиртов в воде в количестве 0,025 кг. После тщательного перемешивания смесь подают в гранулятор с получением гранул размером 25-30 мм,ïî режиму грануляции как в примере I). Проводят сушку о гранул по примеру 1 при 200 С в течение 20 мин и охлаждают в течение

24 ч. Прочность гранул 190 кг/окат.

Содержание углерода в гранулированном восстановителе 99,9%.

Полученные коксовые гранулы опробованы в процессе восстановления фосфора как в примере 1. Остаточное содержание Р О, в шлаке 0,85Х. Выход шлама 1,0% от веса желтого фосфора.

Пример 3. К 5 кг коксовой мелочи добавляют 0,15 кг 30%-ного раствора госсиполовой смолы (Змас,X).

Перемешивают в смесителе и подают в тарельчатый гранулятор 1 1000 мм.

Вводят 0,35 кг воды (7 мас.%) и гранулируют при скорости вращения

25 об/мин, угол наклона тарелки 35

Бремя окомкования 25 мин с получением гранул фракции +10-200 мм 98Х и мелочи 0-10 мм 2Х. Получают 5,39 кг годных к сушке сырых окатышей и О,ll кг мелочи возвращают в смеситель. Состав сырых гранул, %: смола госсиполовая 2,7; Н О 6,3; коксовая мелочь 91; о

Температура окомкования 20+5 С, атмосферное давление 760 мм рт.ст., относительная влажность воздуха по психрометру 85%, среда окомкования — окружающая (окислительная).

Полученные гранулы загружают в лабораторную установку типа обжиговая чаша 200 мм с неподвижной решеткой (отверстие ф 1,0 мм), высота слоя

300 мм. В качестве теплоносителя используют топочные газы (от сжигания пропана в воздухе) температурой о

300 С. Время сушки 45 мин, темперао тура в слое 200 C. Гранулы охлаждают в воздухе до 20 С, выгружают в бункер и выдерживают в течение 24 ч, 1386641

Таблица i

Прочность на сжатие, кг/окат, при расходе связующего, от массы коксовой мелочи

Опыт Вид связую" щего

Концентрация связую" щего, Х

0,5 .1 2

0,1 2,5 3 4 5 6

25 30 50 60 62 6$ 68 70 72 75

Смола госсиполовая в уайт-спирите

32 53 75 !05 114 120 125 140 140

34 56 92 110 122 138 145 162 175

35 58 100 125 142 156 170 180 190

40 60 115 130 145 160 175 186 200

50 и

Получают гидрофобные гранулы. Выход, готовой продукции 99,5%. Вес готовых высушенных гранул 4,975 кг, форма гранул сферическая ф 10-20 мм. Состав гранул следующий, %: кокс 99,75; госсиполовая смола 0,25, влажность отсутствует.

В табл. 1 представлены данные по прочности гранул, полученных по пред- 10 лагаемому способу для предложенных пределов концентрации связующего и

его количества (а также при отклонении от них) при температуре сушки

200 С. 15

Из данньгх, приведенных в табл.1, следует, что при снижении концентра.ции госсиполовой смолы (ниже 30,0%), а также концентрации раствора фенолспиртов в воде (ниже 52%) снижается прочность высушенных углеродистых окатьппей.

Увеличение концентрации связующих, например смолы госсипоЛовой в уайтспирите (более 50%.) или раствора фенолспиртов в воде (более 75%), экономически нецелесообразно.

Расход госсиполовой смолы в уайтспирите менее 3% или раствора фенолспиртов менее 0,5% приводит к ухудшению комкуемости измельченной коксовой мелочи, соответственно к уменьшению прочности.

В табл. 2 приведены зависимости прочности на сжатие высушенных угле35 родных гранул от температуры сушки.

Из данных табл. 2 следует, что предложенный интервал сушки (150300 С) является оптимальным с точки зрения прочности полученных гранул из коксовой мелочи.

В табл. 3 представлены данные по физико-механическим характеристикам углеродных гранул, полученных по предлагаемому способу и известному о (при сушке гранул воздухом при 200 С) в зависимости от вида и количества связующей добавки.

Из данных табл. 3 следует, что при использовании связующих добавок по предлагаемому способу прочность гранул на сжатие вьппе в 3-5 раз, а прочность на истирание в 5-6 раз ниже чем по известному при более низкой влажности и более высокой плотности.

Кроме того, предлагаемый способ более дешев за счет использования гранулирования и более дешевой связую— щей добавки и позволяет повысить содержание углерода в коксовых гранулах до 98-99,9%.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ получения углеродного формованного топлива, преимущественно восстановителя для электротермического производства фосфора, вкл1очающий смешение коксовой мелочи с раствором органического связующего, формование смеси в гранулы, последующую сушку и охлаждение, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности гранулированного восстановителя и его удешевления, в качестве связующего используют

3-5 мас.%. 30-50%-ный раствор госсиполовой смолы в уайт-спирите или 0,52,5 мас.% 52-75%-ного водного раствора фенолспиртов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что гранулы сушат при 150-300 С в течение 15-20 мин о и после охлаждения до 20-25 С гранулы выдерживают в течение 12-24 ч.

138664!

Продолжение табл.3

Способ

Связующее

Физико-механические характеристики углероднйх гранул

Влажность, Х

Прочность

Плотость, з на истирание, X

40,0 2,1

2,0

30

1,0

Предлагаемый

30-50Х-ный 3 раствор смолы госсиполовой 51 в уайт-спн- рите 2

160

0,50

1,8

186

4,8

0,45

2,0

130

6,5

0,50

1,5

200

0,60

4,5

210

0,5

0,45

4,5

227

4,0

0,40

2,0

0,1

0,40

7,0

1,4

4,0

3,0

229

0,40

2,0

Составитель Т. Ильинская

Редактор Н. Гунько Техред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов

Заказ !469/30 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

52-75Х-ный раствор фенолспиртов в воде

Расход с вяз ро щего, мас. X

Прочностьь на сжатие, кг/окат

Выход мелочи фракции +

+ 1О мм