Способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов

 

Использование: изобретение относится к области металлургии, горнодобывающей промышленности и может быть использовано в строительной промышленности для производства строительных материалов. Сущность: способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов вкл ючаёт грануляцию йс ходных материал ᥠс добавкой связующего, сушку гранул, прессование гранул в брикеты и сушку брикетов. Новым в способе является использование в качестве связующего водного раствора жидкого стекла и сушка гранул путем обдувки их на заключительной стадии грануляции углекислым газом Обдувку углекислым газом осуществляют с максимальной интенсивностью и заканчивают в момент прилйпаййя гранул к стайкам гранулятора (угол естественного откоса 35-55. Реализация изобретения позволит повысить производительность брикетирования и качество брикетов. 1 с.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 В 1/243

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (;щИ80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890701/02 (22) 17.12.90 (46) 07;01.93. Бюл. М 1 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) B.È.Áåðäíèêîâ, И.А.Копырин, M.È.Воскобойник, Р,А.Ковынев, О.Ф.Полухин, Н.Н.Харитонов и l0.C.Ìàëûøåâ (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1548225, кл. С 22 В 1/24, 1990. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТОВ ИЗ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: изобретение относится к области металлургии, горнодобывающей промышленности и может быть использовано в строительной промышленности для

Изобретение относится к области ме-„ таллургии (утилизация мелких фракций ферросплавов, лигатур, модификаторов), горнодобывающей промышленности (брикетирование рудной мелочи) и может быть применено в строительной промышленности для производства строительных материалов.

Известен способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов, заключающийся в смешении исходного материала со связующим в механических смесителях(бегуны, лопастные смесители и др.) до получения однородной смеси, подсушки смеси на воздухе, прессовании брикетов из полученной смеси (на штемпельных, таблеточных или валковых прессах) и тепловой сушки отпрессованных брикетов с. целью окончательного отверждения брикетов.,, Ы„„1786151 А1 производства строительных материалов. Сущность: способ получения брикетов иэ промышленных дисперсйых материалов включаеттрануляцию исходйых мИерИал(ж с добавкой связующего, сушку гранул, прессование гранул в брикеты и сушку брикетов.

Новым в способе является использование в качестве связующего водного раствора жидкого стекла и сушка гранул путем обдувки их на заключительной стадйй грануляции углекислым газом. Обдувку углекислым газом осуществляют с максимальной интен-сивностью и заканчивают в момент прилипания гранул к стенкам гранулятора (угол естественного откоса 35-55 ). Реализа- . ция изобретения позволит повысить производительность брикетирования и качество . брикетов. 1 с.п. ф-лы, 1 табл.

Ф%

° е

Недостаток указанного способа состоит в том, что мелкодисперсная составляющая исходного материала в смеси со связующим д образует медленно сохнущую вязкую массу, что неизбежно приводит к налипанию смеси на стенки прессового инструмента с образо- 0© ванием трудноудаляемого гарниссака и к 0 низкой прочности сырых брикетов, вызывающей разрушение их при малейших толч- Ql ках, Это ведет к значительным а затруднениям в использовании стандартного механического оборудования для подачи смеси к прессу (питатели, дозаторы) и передачи отпрессованных брикетов на сушку (транспортеры, укладчики). Подсушка смеси на воздухе малоэффективна, так как подсыхает лишь поверхностная корка замешанной массы, s то время как середина ее сохраняется вязкой.

1786151

10

25

3 0

40

50

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения таблеток из пылей и шламов металлургического производства, выбранный в качестве прототипа. Суть его состоит в том, что исходный дисперсный материал вначале подвергают влажной грануляции с добавкой водного раствора лигносульфоната до получения гранул размером 5-15 мм, Затем гранулы подсушивают при температуре 80-270 С до остаточного содержания влаги 5-10% и повторно гранулируют насухую путем продавливания через фильеру до конечных размеров 1-3 мм. Полученную гранулированную смесь прессуют, отпрессованные таблетки высушивают окончательно до требуемой влажности.

Технология изготовления таблеток может быть перенесена на изготовление брикетов. Но следует учесть, что размер брикетов (40-100 мм) значительно больше, чем таблеток (5-10 мм). Поэтому при брикетировании гранулы могут быть также больше (5-15 мм), а необходимость в сухой грануляции отпадает.

Брикетирование различных дисперсных материалов по данной технологии показало, что подготовленная к прессованию гранулированная смесь имеет хорошую сыпучесть (полностью прекратились отказы автоматического дозатора смеси), а прочность сырого брикета возросла в 20-40 раз, при этом нет необходимости в ручной выгрузке отпрессованных брикетов в бункер

Однако из-за значительной продолжительности операции сушки гранул черезмерно затягивался и часто нарушался весь технологический процесс брикетирования.

Кроме того, лигносульфонат и его аналог— сульфитноспиртовая барда — являются неудовлетворительными связующими для брикетирования металлургических отходов.

Брикеты, изготавливаемые на этих связующих, имеют малую прочность, неводостойки, плохо хранятся, содержат значительное содержайие серы, являющейся вредной примесью в металлах, и плохо растворяются в жидком чугуне.

Цель изобретения — повышение производительности брикетирования и качества брикетов.

Указанная цель достигается тем, что по способу получения брикетов из промышленных дисперсных материалов, включающему грануляцию исходного материала с добавкой связукйцего, сушку гранул, прессование их в брикеты и сушку брикетов, в качестве связующего используют водный раствор жидкого стекла, а сушку гранул осуществляют путем обдувки их на заключительной стадии грануляции углекислым газом до достижения смесью угла естественного откоса 35-55 С, Для реализации предлагаемого способа исходный материал гранулируют с добавкой водного раствора жидкого стекла в грануляторах любого типа (чашевых, конических, барабанных, с псевдоожиженным слоем), При этом плотность жидкого стекла подбирают так,.чтобы получить оптимальный размер гранул, который, с свою очередь, зависит от размеров брикета. На заключительной стадии грануляции (без отключения гранулятора) гранулы сушат химическим способом — обдувкой их углекислым газом.

Обдувку углекислым газом ведут с максимальной интенсивностью, но не вызывающей выдувания материала иэ гранулятора, до достижения смесью угла естественного откоса 35-55 С и заканчивают в момент прекращения прилипания гранул к стенкам гранулятора. Более длительная обдувка ведет к ухудшению прессуемости смеси и снижению прочности брикета, Пылеватая фракция исходного материала в процессе окатывания окомковывается до гранул размерами, близкими к размерам крупных зерен материала. В итоге смесь получает сравнительно однородный грансостав, При подаче углекислого газа происходит химическая сушка гранул, упрочнение их поверхности, которые при этом сохраняют свойство прессуемости, обеспечивается высокая технологическая текучесть смеси, заполняемость полости пресс-формы (обьемная дозировка), стабильность размеров и веса брикетов, возможность осуществления процесса брикетирования без разрушения после выпрессовки.

При обдувке углекислым газом избыточная влага не удаляется, а связывается в прочные гидраты. В результате смесь, содержащая 3-4% влаги, приобретает свойства сыпучести, при этом угол естественного откоса соответствует 35-55 . Если смесь не

"передута", то сердцевина гранул остается вязкой и смесь сохраняет свойство прессуемости.

При прессовании более прочная наружная оболочка гранул деформируется, а за счет вязкой сердцевины обеспечивается прочное сцепление отвержденных оболбчек гранул между собой. Окончательное отверждение происходит при тепловой сушке брикета.

Предлагаемый способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов реализован следующим образом, 1786151 сть брикетов увеличивается на 30-40, в несколько раз возрастает скорость растворения брикета и уменьшается содержание серы в нем.

Продолжительность операции брикетирования и результаты испытаний качества брикетов по предлагаемому способу и по прототипу

Технология

Показатели по и ототип и е лагаемая

215

2

127

4,6

22

12,1

0,5

48

0,5

72

0,2

Составитель Н.Полевова

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор

Заказ 231 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

<1р .извадственно-издательский комбинат" Патент",г.Ужгород,ул. Гагарина,101

Брикетировали отходы ферросилиция и флк>оритовый концентрат по способу прототипа и по предлагаемому способу, Р качестве связующего в первом случае использовали водный раствор лигносульфоната (5 по су- 5 хому), во втором случае — водный раствор жидкого стекла (З по сухому). Смесь гранулировали в чашевом окомкователе, диаметр чаши 1 м, скорость вращения 20 об/мин, Единоразовая масса гранулируемого материала 10 составляла 10 кг, интенсивность обдув ки -1,5 л/мин. Брикеты диаметром 4 см и высотой 3-4 см прессовали на автоматизированном гидравлическом прессе с усилием 300 кН и сушили в стационарной электрической печи при 15

250 С. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, по предлагаемой технологии продолжительность цикла брикетирования сокращается на 40%, прочно- 20

Продолжительность операций, мин; гранулирование обдувка сушка гранул прессование сушка брикетов

Итого

Брикет из отходов ферросили ция ФС75 (фракция -3,2мм); прочность на сжатие, МПа водопоглощение, продолжительность растворения в жидком чугуне при

1350 С, мин

Брикет из флюоритового концентрата ФФ95 (фракция0,64 мм): прочность на сжатие, МПа содержание серы, Формула изобретения

Способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов, включающий грануляцию исходного материала с добавкой связующего, сушку гранул, прессование их в брикеты и сушку брикетов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности брикетирования и качества брикетов, в качестве связуюЩего используют водный раствор жидкого стекла, а сушку гранул осуществляют путем обдувки их на заключительной стадии грануляции углекислйм газом до достижения смесью угла естественного откоса 3555