Термитная смесь для формирования гранул, используемых для окислительного рафинирования железоуглеродистых сплавов


 


Владельцы патента RU 2480518:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) (RU)

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при проведении окислительного рафинирования железоуглеродистых сплавов с получением эффективных реагентов. Термитная смесь включает нитрат калия, железосодержащие отходы в виде опилок, стружки и отходов производства дроби, бигхаузную пыль со степенью окисления Fe+2, Fe+3 при следующем соотношении компонентов сухой массы, мас.%: нитрат калия 58-63; железосодержащие материалы 26-34; бигхаузная пыль 8-11. Инициирование СВС-процесса в грануле позволяет проводить термообработку гранул без подвода внешних источников энергии. 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при проведении окислительного рафинирования железоуглеродистых сплавов. Окислительное рафинирование - самый распространенный способ очистки металлов от примесей. Он применяется при получении сплавов на основе Fe, Cu, Ni, Pb и др. Основная идея метода - окисление вредных и излишних примесей и перевод их в виде оксидов в оксидную или газовую фазу, которая не растворяется в металле [1]. Окислителями при реализации процесса окислительного рафинирования стали являются: железная окалина (Fе3O4) и железорудные окатыши, содержащие FeO, Fе2О3, Fе3O4. В этих соединениях железо присутствует в двух- и трехвалентной форме. Валентность железа обуславливает окислительную способность оксида железа. К предлагаемой термитной смеси наиболее близка смесь [2], содержащая железоуглеродистый сплав и оксидный материал при следующем соотношении, % (мас.):

Железоуглеродистый сплав 50,0-99,5
Оксидный материал 0,5-50,0

При этом закись железа и окись железа в оксидном материале взяты в соотношении соответственно (0,01-6,0): 1,0.

А также смесь [3], включающая FeO, Fе2О3, Fе3O4, при следующем соотношении компонентов, % (мас.): (FеО+Fе2O3+Fе3O4):СаО:СаF2=1,000:(0,400-0,290):(0,029-0,040).

Недостатком указанных окислителей является низкая окислительная способность, что приводит к повышенному расходу реагента на тонну выплавляемой стали. Кроме того, на термообработку окатышей необходимы большие энергетические затраты.

Предлагаемые окатыши содержат железо в шестивалентной форме, что позволит снизить расход реагента в 2-3 раза. Инициирование СВС-процесса в грануле позволяет проводить термообработку гранул без подвода внешних источников энергии.

Термитная смесь включает нитрат калия, железосодержащие отходы (опилки, стружка, отходы производства дроби), бигхаузная пыль. Компоненты имеют следующее соотношение, % (мас.):

Нитрат калия 58-63
Железосодержащие отходы 26-34
Бигхаузная пыль 8-11

Полученную смесь необходимо увлажнить до пластичного состояния. Посредством скатывания во вращающихся чашах (грануляторах) или барабанах-окомкователях из полученной смеси формируются гранулы. Далее гранулы повергаются сушке. Для инициирования экзотермической реакции гранулы слегка смачивают любыми продуктами перегонки нефти и поджигают. Инициирование СВС-процесса возможно также любым известным способом. В результате химической реакции образуется феррат калия (K2FеO4) и диоксид азота (NO). Скорость реакции можно изменять, увеличивая или уменьшая в заданных пределах количество бигхаузной пыли. Бигхаузная пыль является отходом производства - улавливается при плавке чугуна и стали в электрических дуговых печах, она состоит главным образом из оксидов железа (II и III), которые также являются окислителями Fe-C сплавов. В результате воздействия высокой температуры экзотермической реакции гранулы спекаются. Полученный феррат калия содержит железо в шестивалентной форме, что определяет высокую эффективность его использования в качестве окислителя.

В результате исследований был определен состав смеси, который обеспечивает получение феррата калия. Экспериментальные данные представлены в таблице.

№ опыта Количество нитрата калия, % (мас.) Количество железосодержащих отходов, % (мас.) Количество бигхаузной пыли, % (мас.) Количество феррата калия от общей массы гранул, %
1 62 26 12 0
2 59 31 10 88,5
3 59 32 9 88,5
4 65 30 5 -
5 61 31 8 91,5
6 58 33 9 87
7 58 27 15 0
8 60 32 8 90
9 66 30 4 -
10 64 28 8 0
11 59 33 8 88,5
12 57 29 14 0
13 54 34 12 0
14 58 32 10 87
15 56 27 17 0

Анализ данных таблицы позволяет сделать вывод о том, что если содержание (мас.%) какого-либо компонента в термитных смесях выходит за рамки заявленного, то есть для нитрата калия 58-63; для железосодержащих отходов 26-34; для бигхаузной пыли 8-11, то в составе получаемых гранул феррата калия либо нет (опыты №1, 7, 10, 12, 13, 15), то есть исходные вещества в реакцию не вступают; либо вследствие бурно протекающей реакции гранулы разрушаются (опыты №4, 9).

Таким образом, предлагаемый состав термитной смеси позволяет получать эффективные реагенты для рафинирования железоуглеродистых сплавов, решая при этом проблему утилизации дисперсных отходов машиностроения и металлургии.

Источники информации

1. Рыжонков Д.И. Теория металлургических процессов. М.: Металлургия. - 1989. - 390 с.

2. Патент РФ №2092571 - 1997 год.

3. Патент РФ №2088675 - 1997 год.

Термитная смесь для формирования гранул, используемых для окислительного рафинирования железоуглеродистых сплавов, включающая железосодержащий материал, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрат калия, при этом в качестве железосодержащего материала используют дисперсные отходы в виде опилок, стружки, отходов производства дроби, а также бигхаузную пыль со степенью окисленности Fe+2, Fe+3 при следующем соотношении компонентов сухой массы, мас.%:

Нитрат калия 58-63
Железосодержащие материалы 26-34
Бигхаузная пыль 8-11



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике и технологии производства пива, а именно к процессу осветления и промывки (экстрагирования) осахаренного пивного затора с получением осветленного сусла.

Изобретение относится к технике и технологии производства пива, а именно к процессу осветления и промывки (экстрагирования) осахаренного пивного затора с получением осветленного сусла.

Изобретение относится к способу получения пивного сусла, включающему ферментативную обработку крупки, содержащей до 100% несоложеной (зерновой) формы, а также относится к суслу, получаемому этим способом.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к способам производства пива. .

Изобретение относится к бункеру для пивной дробины, к способу фильтрования сусла, а также к фильтровальному устройству, которое содержит бункер для пивной дробины. .

Изобретение относится к пивоваренной промышленности. .

Изобретение относится к способу регенерации фильтрующих модулей, содержащих, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, к примеру фильтровальную свечу, причем способ регенерации, со ссылкой на связанный с ним производственный процесс, имеет этапы подачи промывных вод (этап промывных вод), очистки фильтра (этап очистки) и производственного предварительного пуска (этап предварительного пуска), причем фильтрующий модуль в конце этапа очистки наполняется газом и при этом находящаяся в фильтрующем модуле жидкость вытесняется, а также к способу пивоварения.

Изобретение относится к пивоваренному заводу, содержащему, по меньшей мере, один заторный котел, фильтровальный чан для сусла, сусловарочный аппарат и участок с водяными баками.
Изобретение относится к пивоварению, а точнее к способам получения пивного сусла с применением риса в качестве несоложеного сырья и полностью адаптировано для упрощенного варочного оборудования, преимущественно используемого на пивзаводах малой и средней мощности

Жидкую композицию с минимальной концентрацией изо-α-кислот 20·10-6 кг/л получают добавлением к источнику α-кислот в природной и неэкстрагированной форме воды при температуре от 60 до 110°C в количестве, растворяющем α-кислоты до концентрации 1% масс/объем, и по меньшей мере одного оксида металла в количестве от 0,05 до 0,8 кг на 1 кг α-кислот и перемешиванием от 5 до 60 минут. Оксид металла выбирают из группы, состоящей из оксида щелочноземельного металла или оксида черного металла. Натуральным источником α-кислот в неэкстрагированной форме являются цельные шишки хмеля или гранулы хмеля. Способ приготовления напитка, получаемого брожением, предусматривает добавление к суслу или напитку полученной in situ перед добавлением жидкой композиции. Производственная линия для приготовления напитка, получаемого брожением, включает заторный блок, средства для отделения сусла от затора и варки сусла, бродильный блок и резервуар, который содержит жидкую композицию с минимальной концентрацией 20·10-6 кг/л изо-α-кислот. Изобретение позволяет уменьшить количество хмеля. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к пивоварению и может быть использовано для производства пива различных видов. Согласно изобретению производство сусла включает смешивание с водой зернового материала, содержащего по меньшей мере 50% солода, добавление к смеси пуллуланазы, имеющей более чем 60% ферментную активность при 64ºC в течение 10 минут при pH 5,0, выдержку указанной смеси при 58-68ºC в течение 10-40 минут и при 75-80ºC в течение 5-20 минут, отделение сусла от твердых компонентов. Затирание выполняют в пределах 30-70 минут. Согласно изобретению полученное сусло подвергают сбраживанию с получением пива. Изобретение обеспечивает ускорение затирания за счет сокращения или исключения ферментных выдержек во время затирания, при этом не понижая сбраживаемость сусла, в котором количество сбраживаемых сахаров составляет по меньшей мере 75% растворимых углеводов. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности и представляет собой способ производства затора, включающий образование затора из крупки и контактирование указанного затора с альфа-амилазой, глюкоамилазой и пуллуланазой, причем указанная пуллуланаза получена из Bacillus acidopullulyticus и имеет аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 4, представленную в описании. Изобретение позволяет уменьшить расход пуллуланазы при производстве затора за счет высокой активности пуллуланазы SEQ ID NO: 4 по сравнению с пуллуланазными препаратами «Promozyme 400L» и «Promozyme D2». 6 з.п. ф-лы, 6 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности и представляет собой способ производства затора, включающий образование затора из крупки и контактирование указанного затора с альфа-амилазой, глюкоамилазой и пуллуланазой, причем указанная пуллуланаза получена из Bacillus acidopullulyticus и имеет аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 4, представленную в описании. Изобретение позволяет уменьшить расход пуллуланазы при производстве затора за счет высокой активности пуллуланазы SEQ ID NO: 4 по сравнению с пуллуланазными препаратами «Promozyme 400L» и «Promozyme D2». 6 з.п. ф-лы, 6 табл., 4 пр.
Изобретение относится к пивоваренной отрасли пищевой промышленности, а именно к производству пива с применением ячменя в качестве несоложеного сырья. Способ предусматривает смешивание зернопродуктов с водой, осуществление процесса затирания в роторно-пульсационном аппарате при частоте вращения ротора 1500-2000 об/мин, межцилиндровом зазоре 0,1•10-3м, температуре 60ºС в течение 10-15 минут, причем в составе зернопродуктов используется 75-85% солода и 15-25% ячменя и исключаются ферментные препараты. После затирания осуществляют фильтрование и кипячение полученного сусла с хмелем. Изобретение обеспечивает получение пивного сусла, имеющего высокие показатели качества при сокращенной продолжительности процесса затирания и использовании несоложеного сырья без добавления ферментных препаратов. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к пивоваренной отрасли пищевой промышленности, в частности к производству пива с применением ячменя в качестве несоложеного сырья. Способ включает смешивание при нагревании зернопродуктов с водой и ферментными препаратами Целловиридин Г10х и МЭК1 в дозировках 300-500 г/т и 250-550 г/т соответственно. В составе зернопродуктов используется 25-50% солода и 50-75% ячменя. Процесс затирания проводят в роторно-пульсационном аппарате при частоте вращения ротора 1500-2000 об/мин, температуре 60ºC в течение 10-15 минут. Далее сусло подвергают фильтрованию и кипячению с хмелем. Изобретение позволяет обеспечить высокие физико-химические показатели качества сусла при сокращенной продолжительности процесса затирания и использовании до 75% несоложеного сырья в заторе. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к пивоваренной отрасли пищевой промышленности и может быть использовано в домашних хозяйствах, на пивоваренных мини-заводах или на промышленных пивоваренных заводах. Согласно изобретению концентрированное пивное охмеленное сусло для изготовления Чешского пива, содержит 80-100 мас.% светлого солода пльзеньского типа, причем из этого количества по крайней мере 80 мас.% составляет солод из сортов «Bojos», «Malz» или «Tolar». Экстракт в сухом веществе солода составляет минимально 80 мас.%, число Кольбаха - 36-42%, диастатическая сила - минимально 220 единиц Windisch-Kolbach, достижимая степень сбраживания - максимально 82%, хрупкость - минимально 75%. Сусло может содержать 0-20 мас.% сиропа мальтозы и/или глюкозы, в котором охмеление составляет 6-14 г α-горьких кислот хмеля на 100 л охмеленного сусла, причем до 80 мас.% α-горьких кислот хмеля получены из хмелевого экстракта. По меньшей мере 20 мас.% α-горьких кислот хмеля получены из высушенного или гранулированного хмеля, причем в общем количестве хмеля, гранулированного хмеля или хмелевого экстракта 15-30 мас.% дозы составляют сорта Чешского хмеля из Жатецкой, Тршицкой или Устецкой областей. Содержание сухого вещества составляет 40-98 мас.%. Концентрированное пивного охмеленное сусло для изготовления Чешского пива приготавливают смешиванием солода пльзеньского типа с водой и 0-20 мас.% сиропа мальтозы и/или сиропа глюкозы, 0-20 мас.% солода баварского типа, 0-20 мас.% солода карамельного типа, 0-5 мас.% красящего солода, далее затирают декокционным способом, а затем полученное сладкое сусло охмеляют с использованием 6-14 г α-горьких кислот хмеля на 100 л сусла. Максимальная продолжительность охмеления сусла составляет 60-90 минут при общем выпаривании по крайней мере шести процентов объема, после чего охмеленное сусло сгущают до получения 40-80 мас.% сухого вещества. Согласно изобретению полученное сусло можно использовать для добавления в безалкогольные напитки. Изобретение обеспечивает возможность получения охмеленного сусла в концентрированной форме, которое пригодно для изготовления Чешского пива. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к способу производства пивного напитка. Способ, предусматривающий очистку солода и несоложеного материала, взвешивание, дробление солода и несоложеного материала, получение пивного сусла настойным способом путем приготовления и фильтрования затора, кипячения сусла с хмелем, отделения сусла от хмелевой дробины, охлаждения и аэрирования сусла, а также подготовку дрожжей, сбраживание пивного сусла, дображивание пивного напитка, фильтрование и розлив готового пивного напитка, отличается тем, что для приготовления сусла с массовой долей сухих веществ в начальном сусле 7,7-8,3% затирание проводят с использованием дробленого солода пивоваренного ячменного светлого в количестве 90% от массы засыпи и в качестве несоложеного материала овсяной крупы недробленой пропаренной шлифованной в количестве 10% от массы засыпи, при этом на стадии дображивания в пивной напиток вносят экстракт эхинацеи из расчета 1% от объема пивного напитка, а дображивание осуществляют до содержания сухих веществ в пивном напитке 1,5-2,0% по окончании дображивания. Способ обеспечивает получение низкокалорийного пивного напитка с тонизирующими свойствами и высокими органолептическими свойствами, в том числе с мягким вкусом и ароматом, а также с повышенным содержанием биологически активных веществ. 1 пр.

Изобретение относится к пивоваренной и безалкогольной промышленности. Напиток с пивным вкусом, в котором общее количество компонента (компонентов), экстрагированного (экстрагированных) из муги, составляет от 0,1 до 2 вес.% включительно, а содержание спирта составляет не более 1,0 %. Также описан способ получения такого напитка и способ стабилизации пены такого напитка. Изобретение позволяет значительно стабилизировать пену напитка с пивным вкусом при поддержании его богатого вкуса. 3 н. и 145 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.
Наверх