Способ получения металлургического брикета

Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и крахмал в соотношении от (0,5-2):1, воды с температурой от 1 до 99°С, при этом исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%: углеродсодержащий материал – не менее 50; двухкомпонентное связующее – 8–20; вода – остальное. После смешивания полученную брикетную смесь прессуют и сушат сформированный брикет. Технический результат заключается в получении брикетов с низким содержанием оксидов фосфора, высокой прочностью и низким водопоглощением, что позволяет использовать их в процессах производства кремния в рудно-термических печах. 4 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии подготовки и производства брикета из углеродистого материала, применяемого в качестве восстановителя в металлургических процессах.

Известен способ получения брикета, включающий смешение измельчённых твёрдых топлив со связующим на основе отходов нефтеперерабатывающего производства – нефтешлама и/или отработанного машинного масла, брикетирование смеси и последующую сушку брикета. Дополнительно в связующее вводят компоненты, выбранные из группы, включающей, % мас. в расчете на брикетируемую смесь: лигносульфонат или мелассу – 2-7%, и/или обезвоженный активный ил – 3-8%, и/или глину – 3-10%, и/или парафин или парафиновый гач – 1-6% при следующем соотношении компонентов в брикете, мас.%: связующее – 10-23, измельчённые твёрдые топлива, выбранные из группы: древесные опилки, торф, обезвоженный птичий помёт, обезвоженный навоз, коксовая или угольная мелочь, угольный шлам, лигнин или их смеси – до 100.

Брикетирование ведут при давлении 1–30 МПа, сушку брикета – при температуре менее 300°С. Компоненты связующего перед смешиванием нагревают до 60–80°С или перемешивают с подогревом до 60–80°С. Твёрдое топливо предварительно смешивают с половиной нефтешлама или обработанного машинного масла и затем добавляют остальные компоненты связующего (RU 2130047, опубл. 1999).

Брикеты, полученные с использованием описанного известного способа, обладают недостаточной прочностью из-за включения в сырьё, например, опилок, навоза, птичьего помёта, а включение в состав связующего глины может неблагоприятным образом изменять состав минеральной части брикета.

Известен также способ получения брикетного топлива, включающий смешение углеродсодержащего сырья со связующим – смолой низкотемпературного полукоксования, полученной при температуре до 650°, прессование смеси и последующее отверждение брикетов в окислительной атмосфере при 150-300°С (RU 2375414, опубл. 2009).

Брикеты, полученные описанным способом, обладают недостаточной прочностью.

Известен способ получения брикетного топлива, заключающийся в совместном измельчении углеродсодержащего материала и минерального связующего до размера частиц не более 5 мм, добавлении к полученному составу гидрофобизирующего модификатора и воды с последующим перемешиванием с добавлением упрочняющего модификатора.

Полученную массу прессуют в брикеты под давлением 20-200 МПа и полученные брикеты сушат при 100-250°С.

В качестве компонентов используют углеродсодержащий материал - буроугольный среднетемпературный кокс исходного гранулометрического состава, минеральное связующее - алевролит подугольный, упрочняющий модификатор - 3%-ный водный раствор поливинилового спирта (ПВС) или водный раствор 10%-ного мучного клейстера, гидрофобизирующий модификатор - мазут марки M100, воду при следующем содержании компонентов, мас.%: минеральное связующее 1-10; упрочняющий модификатор 1-30; гидрофобизирующий модификатор 1-10; вода 1-30; углеродсодержащий материал - остальное (RU 2473672, опубл. 2013).

Брикеты, полученные описанным способом, обладают недостаточной прочностью и водостойкостью.

Ближайшим техническим решением к заявленному способу является способ получения брикетного топлива, заключающийся в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1 (далее – МК-1), получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и муку в соотношении от 0,5:1 до 2:1, и воды с температурой от 1 до 99°С, при этом исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас. %: углеродсодержащий материал – не менее 50; двухкомпонентное связующее – 8–40; вода с температурой от 1 до 99°С – остальное.

После смешивания полученную брикетную смесь прессуют и сушат сформированный брикет.

Техническая проблема описанного способа – получение брикетов с высоким содержанием оксидов фосфора, что является нежелательным для процессов производства химически чистого кремния в рудно-термических печах.

Технической задачей настоящего изобретения является получение брикета с низким содержанием фосфора.

Указанная техническая задача решается описываемым способом получения металлургического брикета, заключающимся в смешении исходных компонентов - углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и крахмал в соотношении (0,5-2):1, и воды с температурой от 1 до 99°С, прессовании полученной смеси и сушке, при этом исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, % мас.:

углеродсодержащий материал не менее 50,0

связующее 8,0–20,0

вода – остальное.

Технический результат заключается в получении брикетов с низким содержанием оксидов фосфора, позволяющих использовать их в процессах производства кремния в рудно-термических печах.

Для получения брикета в качестве углеродсодержащего материала используют мелочь коксовую марки МК-1 (далее – МК-1), получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, с исходным гранулометрическим составом 0–15 мм.

С целью придания брикету высокой прочности и водостойкости к углеродсодержащему материалу добавляют двухкомпонентное связующее, включающее смолу и крахмал в соотношении (0,5-2):1, в количестве от 8 до 20 мас.%, и воду с температурой от 1 до 99°С. Затем полученную массу перемешивают до гомогенного состояния и брикетируют с усилием от 5 до 500 МПа.

В качестве воды используют техническую воду. Повышенная температура добавляемой воды оказывает благоприятное влияние на прочность брикета при низком содержании связующего.

Приготовление брикетной смеси производят следующим образом.

После магнитной сепарации немагнитную фракцию МК-1 подают в смеситель, затем последовательно добавляют смолу, крахмал и воду. При добавлении каждого из перечисленных компонентов смесь перемешивают до гомогенного состояния. По получении результирующей однородной композиции смесь выгружают из смесителя и подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Сформированный брикет высушивают в ленточной сушилке при температуре 150°С до влаги (Wtr) менее 5%. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Для изготовления брикета используют следующие компоненты: 100 мас.ч. мелочи коксовой марки МК-1 в качестве углеродсодержащего материала, 5 мас.ч. смолы пиролизной тяжёлой марки А и 10 мас.ч. крахмала тапиоки в качестве связующего, 25 мас.ч. воды технической с температурой не менее 80°С.

Исходные компоненты подготавливают следующим образом.

Мелочь коксовую загружают в смеситель бегунового типа, добавляют последовательно смолу пиролизную тяжёлую марки А, крахмал тапиоки и воду, при этом после добавления каждого из перечисленных компонентов перемешивают смесь до гомогенного состояния. Полученную брикетную смесь подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Брикет высушивают при температуре 150°С в течение 40 мин. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Получают брикет с содержанием оксида фосфора на рабочую массу 0,05%, при этом прочность на сбрасывание более 95%, прочность на истирание в барабане более 92%, влага общая менее 5%, зольность менее 8%, выход летучих на сухую беззольную массу менее 20%, водопоглощение менее 10%.

Пример 2.

Брикет изготавливают в соответствии с примером 1, но в качестве связующего используют смолу пиролизную тяжёлую марки Б (7,5 мас.ч.) и крахмал картофельный (7,5 мас.ч.), вода техническая (30 мас.ч.) имеет температуру 20°С.

Полученный брикет имеет содержание оксида фосфора на рабочую массу – 0,04%, прочность на сбрасывание более 95%, прочность на истирание в барабане более 90%, влагу общую менее 5%, зольность менее 8%, выход летучих на сухую беззольную массу менее 20%, водопоглощение менее 8%.

Пример 3.

Изготавливают брикет в соответствии с примером 1, но в качестве связующего используют смолу пиролизную тяжёлую марки А (10 мас.ч.) и крахмал кукурузный (5 мас.ч.).

Полученный брикет имеет содержание оксида фосфора на рабочую массу – 0,02%, прочность на сбрасывание более 95%, прочность на истирание в барабане более 90%, влагу общую менее 5%, зольность менее 8%, выход летучих на сухую беззольную массу менее 20%, водопоглощение менее 6%.

Пример 4 (сравнительный)

Для изготовления брикета используют следующие компоненты: 100 мас.ч. немагнитной фракции мелочи коксовой марки МК-1 в качестве углеродсодержащего материала, 10 мас.ч. смолы пиролизной тяжёлой марки Б и 5 мас.ч. муки пшеничной в качестве связующего, 25 мас.ч. воды технической с температурой не менее 80°С.

Исходные компоненты подготавливают следующим образом.

Немагнитную фракцию мелочи коксовой марки МК-1 получают путём магнитной сепарации исходной мелочи коксовой марки МК-1 с максимальным значением магнитной индукции 1,2 Тл. Далее мелочь коксовую загружают в смеситель бегунового типа, добавляют последовательно смолу пиролизную тяжёлую марки А, муку ячменную и воду, при этом после добавления каждого из перечисленных компонентов перемешивают смесь до гомогенного состояния. Полученную брикетную смесь подают в валковый пресс с максимальным усилием сведения валков 150 тс. Брикет высушивают при температуре 150°С в течение 1 ч. Высушенный брикет охлаждают при температуре окружающего воздуха.

Полученный брикет имеет содержание оксида фосфора на рабочую массу 0,3%, прочность на сбрасывание более 95%, прочность на истирание в барабане более 90%, влагу общую менее 5%, зольность менее 8%, выход летучих на сухую беззольную массу менее 20%, водопоглощение менее 10%.

Таблица 1

Свойство Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 (сравнительный)
Содержание оксида фосфора на рабочую массу, % 0,05 0,04 0,02 0,3

Таким образом, способ по изобретению позволяет получить брикеты с низким содержанием оксидов фосфора, с высокой прочностью и низким водопоглощением, что позволяет использовать их в процессах производства кремния в рудно-термических печах.

Способ получения металлургического брикета путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и второй компонент в соотношении (0,5-2):1, и воды с температурой от 1 до 99°С, с последующим прессованием брикетной смеси и сушки сформированного брикета, отличающийся тем, что в качестве второго компонента связующее содержит крахмал, и исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%:

углеродсодержащий материал не менее 50

двухкомпонентное связующее 8–20

вода – остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас.

Изобретение относится к технологии производства формованного твердого топлива на основе обезвоженных илов очистных сооружений осадков городских сточных вод (ОСВ) и может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности в котлах твердотопливных котельных, при этом частично решается проблема снижения загрязнения окружающей среды отходами.
Изобретение относится к способу получения топливных окатышей, включающий смешивание наполнителя, содержащего отходы обработки древесного сырья, горючего компонента в виде отходов нефтепродуктов и связующего, где в качестве горючего компонента используют также масложировые отходы пищевой промышленности, горючий компонент служит одновременно связующим, в смешиваемую массу добавляют порошкообразный загуститель из горючего материала, при этом вначале производят в течение 1,5-2 минут смешивание загустителя и горючего связующего в соотношении 0,2-1,0:1 для загущения последнего, затем в загущенную массу постепенно вводят наполнитель, составляющий в целом 0,5-1,0:1 к горючему связующему и снова перемешивают в течение 35-40 мин до образования окатышей устойчивой формы, затем снова добавляют загуститель в количестве 10-20% его первоначальной массы для предотвращения слипания окатышей и перемешивают еще 2-4 мин до получения готового продукта в виде округлых окатышей.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающий смешение углеродного наполнителя с измельченным углем, добавление связующего вещества и брикетирование смеси под давлением, при этом осуществляют сухое смешение углеродного наполнителя, представляющего собой отходы производства алюминия, анодной массы и электродов в количестве 25,01-85,00 мас.% с измельченным бурым углем до получения 100% сухой массы с последующим добавлением к сухой массе связующего вещества.

Изобретение относится к способу получения формованных изделий, в частности брикетов, из смеси с размером зерна от мелкого до среднего с применением связующего. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в различных отраслях промышленности. .
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .
Изобретение относится к способу подготовки к коксованию шихты, включающему приготовление связующего смешением каменноугольной смолы высокотемпературного коксования угольных шихт коксования, сырого антрацена и термообработанной буроугольной смолы скоростного пиролиза бурых углей, обработку шихты связующим в количестве 3-10 мас.% для частичного брикетирования шихты и введение в частично брикетированную шихту термообработанных гуминовых кислот, выделенных из бурых углей в количестве 2-4% от массы коксуемых углей шихты и связующего.

Изобретение относится к углеперерабатывающей промышленности, а именно к технологии брикетирования бурого угля и торфа с целью получения окускованного твердого топлива, которое может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности.

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас.

Изобретение относится к способу изготовления брикета, содержащего углеродные носители. Углеродные носители со связующим подвергают смешиванию при добавке водяного пара, и прессуют в брикеты.
Изобретение описывает способ получения металлургического брикета, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформованного брикета, при этом в качестве связующего используют двухкомпонентное связующее, содержащее смолу и муку в соотношении от 0,5:1 до 2:1, где исходные компоненты берут в следующем соотношении, мас.

Изобретение раскрывает способ получения топливных гранул, включающий дозирование и смешивание активного ила, образующегося на станциях биологической очистки сточных вод, с обезвоживающей добавкой, обезвоживание полученной смеси и последующее формование смеси, при этом используют активный ил с содержанием воды 97-99% масс., в качестве обезвоживающей добавки используют шлам химводоочистки тепловой электрической станции (ТЭС) влажностью не более 3%, дозирование и смешение активного ила с шламом химводоочистки ТЭС осуществляют в соотношении (7-10):(1-2)% масс., полученную смесь обезвоживают в две стадии, при этом на первой стадии осуществляют центрифугирование в течение 1-3 минут до получения смеси влажностью 69-74%, а на второй стадии - осуществляют сушку на ленточной сушилке при температуре 105-115°С в течение 20-40 минут до получения смеси влажностью 40-45%, далее обезвоженную смесь формуют путем гранулирования и затем гранулы покрывают органической добавкой, при этом топливные гранулы содержат, % масс.: активный ил - 65-75, шлам химводоочистки ТЭС - 6-10, органическая добавка - остальное.

Изобретение описывает способ получения топливных угольных брикетов, включающий в себя технологические стадии: отсев угольной шихты от крупной фракции; ее смешение со связующим; брикетирование; сушку и затаривание полученных брикетов, отличающийся тем, что в качестве связующего используется комплексное связующее, содержащее водный раствор полиэлектролита на основе ПАА с повышенной молекулярной массой (более 15 млн а.е.м.), неионогенное водорастворимое ПАВ - пропиленгликоль и гуминовый препарат «Биогум».

Изобретение описывает способ получения угольных топливных брикетов из окисленного угля, включающий в себя отсев угольной шихты от крупной мелочи, ее смешение со связующим – водным раствором полиакриламида с примесью поверхностно-активного вещества пропиленгликоля и гуминового препарата «Биогум», брикетирование, сушку и затаривание полученных брикетов.

Изобретение описывает топливный брикет, который включает коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, связующее фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли и при этом дополнительно содержит угольную пыль с размерами частиц менее 1 мм, причем смесь угольной и коксовой пыли предварительно обогащают методом масляной агломерации, брикет имеет следующее соотношение компонентов, мас.

Изобретение описывает способ изготовления прессованных изделий, содержащих частицы угля, в котором частицы угля смешивают с содержащей воду системой связующего, и получаемую при этом смесь перерабатывают путем прессования для получения прессованных изделий, характеризующийся тем, что перед смешиванием с системой связующего, содержащей воду, частичное количество частиц угля подвергают стадии пропитки, на которой частицы пропитывают веществом, при этом указанное вещество вводят в виде жидкости или при помощи жидкости для пропитывания, где указанное вещество выбирают из группы, включающей не растворимые в воде и/или водоотталкивающие вещества, водную суспензию коллоидов твердого материала, причем твердый материал имеет водоотталкивающие свойства и нижняя граница количества указанного вещества, добавляемого на стадии пропитки, составляет 0,3 вес.% по отношению к весу частиц угля материала, подлежащего переработке в прессованные изделия.

Изобретение описывает состав для производства твердотопливных изделий, включающий углеродсодержащие отходы, связующее, при этом в качестве углеродсодержащих отходов он содержит лигноцеллюлозные отходы, состоящие из древесных биомасс, опилок, измельченной древесной коры, травяных биомасс, плодовых биомасс, отходов целлюлозно-бумажного производства, отходы гидролизного производства и/или торфа, древесного угля или их смесь, а в качестве связующего - наноорганоминеральную или наноорганическую композицию.

Изобретение описывает топливные брикеты, содержащие горючее связующее, загуститель - угольную пыль и наполнитель, при этом в качестве горючего связующего они содержат смесь нефтешлама и каменноугольного масла в соотношении 1:(0,6-0,8), в качестве наполнителя - лузгу семян масличных культур и дополнительно содержат отвердитель - гидрофуз и отход процесса дезодорации растительных масел в соотношении 1: (0,1-0,5) при следующем массовом соотношении компонентов: горючее связующее 40-50 загуститель 30-40 отвердитель 2-4 наполнитель до 100 Техническим результатом является получение топливных брикетов высокого качества, расширяющих ассортимент их состава, а также утилизация отходов нефтепереработки, производства растительных масел и угля.

Изобретение раскрывает углекоксовый топливный брикет, включающий концентрат из угольной и коксовой пыли, и связующее, при этом в качестве кокса используют нефтяной кокс, а в качестве связующего используют смесь тяжелой смолы пиролиза нефти и гудрона при следующем их соотношении в связующем, мас.

Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного связующего, содержащего смолу и крахмал в соотношении от :1, воды с температурой от 1 до 99°С, при этом исходные компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.: углеродсодержащий материал – не менее 50; двухкомпонентное связующее – 8–20; вода – остальное. После смешивания полученную брикетную смесь прессуют и сушат сформированный брикет. Технический результат заключается в получении брикетов с низким содержанием оксидов фосфора, высокой прочностью и низким водопоглощением, что позволяет использовать их в процессах производства кремния в рудно-термических печах. 4 пр., 1 табл.

Наверх