Способ получения брикетов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25Х.1971 (№ 1661066/22-2) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.IV.1973. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования опис".íèÿ 2.VI1.1973

М. Кл. С 21b 1/28

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК. 622.788.5(088.8)

Авторы изобретения

С. И. Хитрик, В. И. Матюшенко, В. Т. Бабенко, В. В. Касьян, A. Г. Кучер, В. В. Мураховский, А. П. Александров, E. А. Войтковская, Р. P. Боярская, В. Ф. Завада, И. П. Рогачев, П. Ф. Мироненко, Л. М. Лившиц и H. И. Павлинский

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧEHИЯ БРИКЕТОВ

Изобретение относится к области подготовки руд и концентратов к металлургическому переделу для ферросплавного производства и может быть применено для металлургического передела на основе углетермии с использованием брикетированной шихты.

В настоящее время при окусковании марганцевых, хромовых, железных и других концентратов методом брикетирования для получения достаточной механической прочности брикетов используют различные связующие вещества: жидкое стекло, сульфит — спиртовую барду, каменноугольный пек, битум, известь, сульфит — целлюлозный щелок, огнеупорную глину, цемент и т. д. Тот или иной вид связующего вещества выбирается в зависимости от вида брикетируемого материала и технологии получения сплава.

Однако применение их не обеспечивает сохранения необходимой прочности брикетов при обжиге до температур 900 — 1000 С, С целью получения термоустойчивых рудоугольных брикетов до температур начала восстановления шихты предлагается способ, по которому в качестве связующего применяют нейтрализованный аммиачной водой продукт сернокислотного процесса очистки бензола, вводимый в шихту в количестве 5 — 15% от ее сухого веса. В качестве связующего предложено использовать нейтрализованную кислую смолку.

Кислая смолка является одним из продуктов сернокислотного процесса очистки бензола.

s Состав ее, в зависимости от условий процесса, может колебаться в широких пределах: углеводороды — 25 — 45%; полимеры: — 40 — 60%, содержание кислоты — 10 — 30%; удельный вес — 1,0 — 1,3 к%се.

10 Наличие кислоты исключает применение кислой смолки в качестве связующего материала. Поэтому ее подвергают нейтрализации аммиачной водой, после чего кислая смолка практически не содержит серной кислоты и

1S известна под названием «нейтрализованная кислая смолка».

После нейтрализации кислая смолка имеет следующий состав: летучие — 60 — 70%; свободный углерод — 20 — 25%; сера — 3 — 5%;

20 зола — 2 — 5%. При этом свободный углерод и ее летучие содержатся, в основном в форме различного рода углеводородов и полимеров.

Своеобразие химического состава нейтрализованной кислой смолки и взаимодействие ее

2З с углем определяют качества смолки как связующего вещества для получения термоустойчивых рудоугольных брикетов, упрочнение которых происходит в процессе восстановительного обжига. Прочность брикетов с приме30 нением нейтрализованной кислой смолки, с по376445 вышением температуры до температур окончания процесса коксования угля и начала процессов восстановления (1000 — 1100 С) увеличивается.

Из теории и практики коксохимического производства известны методы получения металлургического кокса из угольных шихт, содержащих до 40% углей пониженной спекаемости. Это достигается введением в шихту в количестве 3 — 5% различных органических добавок: нефтяных остатков, пеков, антраценового масла, мазута и т. д. Применение этих добавок увеличивает спекаемость углей и их структурную прочность.

Механизм упрочнения рудоугольных брикетов с применением нейтрализованной кислой смолки при повышении температуры обжига имеет сходство с упрочнением металлургического кокса при введении вышеуказанных добавок и заключается в следующем.

При температурах размягчения и разложения угля с выделением летучих происходит процесс химического взаимодействия летучих угля и его коксового остатка с вещественным составом нейтрализованной кислой смолки.

Так как последняя содержит в больших количествах углеводороды и полимеры, обладающие высокой спекающей способностью, то процесс взаимодействия угля и связующего обусловливает уменьшение выхода летучих и выделяющихся с ними углерода и водорода.

Это приводит к количественному увеличению и упрочнению коксового остатка, образующегося из угля и связующего, структура которого и обеспечивает упрочнение брикета до температур, при которых его углерод начинает расходоваться на восстановительные процессы.

Кроме того, при наличии в брикете нейтрализованной кислой смолки на 15 — 20% увеличивается количество жидкой фазы в процессе размягчения угля. Это способствует лучшей адсорбции связующего на поверхности рудных зерен и обусловливает большую прочность брикетов.

В лабораторных условиях брикетировали сухую шихту для выплавки товарного силикомарганца следующего состава (%):

Марганцевый концентрат 65,7

Каменный уголь марки «Ж» 30,5

Речной песок 3,8

Гранулометрический состав брикетируемой шихты был представлен фракцией менее

0,5 мм.

Изготовляли брикеты диаметром 25 мм, высотой 18 — 20 мм. Удельное давление прессования составляло 700 кг/см- . Количество связующих материалов было принято равным 15% от веса сухой шихты.

Сравнивали три вида связующих: битум марки БН-1Ч, сульфит-спиртовую барду плотностью 1,2 г/смз и нейтрализованную кислую смолку. Параметры брикетирования и обжига для всех исследуемых связующих были постоянными.

Прочность сырых брикетов и обожженных при 900 и 1300 С приведена в табл, 1.

Таблица 1

Прочность брикетов на раздавливание, кг/слР обожженные при t

Связующее сырье

-1300 С

900 С

220

270

Нейтрализованная кислая смолка

Битум

Сульфит-спиртовая барда

140

160 (сухие) 7 рассыпаются1

Полученные данные показывают, что применение в качестве связующего вещества ней20 трализованной кислой смолки позволяет увеличить прочность обожженных до 900 С брикетов на 20 — 30%. В случае применения в качестве связующего битума прочность брикетов в процессе обжига снижается на

25 30%, а при использовании сульфит-спиртовой барды — в 10 раз. При повышении конечной температуры обжига до 1300 С прочность брикетов на нейтрализованной кислой смолке остается достаточно высокой, в то время как брикеты, изготовленные с применением сульфит-спиртовой барды, рассыпаются.

В полупромышленных условиях была изготовлена партия брикетов с использованием в качестве связующего нейтрализованной кислой смолки. Брикетирование шихты для выплавки товарного силикомарганца осуществляли на углебрикетном вальцевом прессе.

Гранулометрический состав шихты был представлен фракцией менее 0,25 мм. Связующие

40 задавали в количестве 15% от веса сухой IIIHxты, Брикеты обжигали в восстановительной атмосфере со скоростью нагрева 4 Ñ/ìèí до температуры 1100 С. Результаты испытаний полупромышленной партии брикетов приведе45 ны в табл. 2.

Таблица 2

Прочность на раздавливание, нг/брикет

Связующее

50 обожженные сырые

Нейтрализованная кислая смолка

750

Предмет изобретения

1. Способ получения брикетов из железосодержащего материала с добавкой органиче65 ского связующего вещества, включающий сме

Приведенные данные показывают, что обжиг брикетов с использованием в качестве связующего вещества нейтрализованной кислой смолки до температуры 1100 С повышает их

60 прочность в 15 раз.

376445

Составитель А. Харитонов

Редактор Е. Братчикова Текред Т. Курилко Корректоры: А. Николаева и В. Петрова

Заказ 1779/12 Изд. № 416 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 шивание, окомкование и термическую обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности брикетов, в качестве связующего применяют нейтрализованный аммиачной водой продукт сернокислотного процесса очистки бензола, вводимый в шихту в количестве 15 — 20о/о от ее сухого веса, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют нейтрали5 зованную кислую смолку.