Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов и Институт проблем литья AH Украинской ССР (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ

ГРАНУЛ ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Известен способ получения шлакаобразую|дих гранул для сталеплавильного производства, в соответствии с которым компоненты смеси, содержащей

ЗОЪ силикатной глыбы, измельчают до содержания 65-80Ъ фракций менее

0,074 мм, увлажняют полученную смесь водой с температурой 50-95оC и выдерживают ее в течение 10-20 мин. В этом способе связующим является жидкое стекло, которое образуется в процессе выдержки увлажненной горячей водой шихты, содержащей частицы силикатной глыбы (1 ).

Недостатки известного способа заключаются в необходимости длительной выдержки шихты и высоком расходе силикатной глыбы, что неприменимо для теплоизоляционных гранул по условиям ведения технологического процесса разливки стали.

Наиболее близким к изобретению является способ получения теплоизоляционных гранул для сталеплавильного производства, включающий совместное измельчение прокаленной глины, датолита, графита и силикатной глыбы, увлажнение, грануляцию и сушку. В соответствии с этим способом шихтовые компоненты измельчают совместно с 10-15Ъ силикатной глыбы до содержания 65-80Ъ фракций менее 0,074 мм (удельная поверхность такого материала около 1000 см /г), увлажняют во2 дой комнатной температуры, гранули30 руют и сушат.

Изобретение относится к приготовлению теплоизоляционных смесей для их использования при разливке стали, в частности к производству гранул иэ этих смесей, и может быть использовано в металлургической и машиностроительной отраслях промышленности.

Согласно требованиям сталеплавильного производства к гранулам из т п- . лоиэоляционных смесей, связующая добавка в них должна быть минерального происхождения, так как органические добавки выделяют при сгорании токсичные вещества. Кроме того, во избежание шлакообразований при взаимодействии теплоизоляционных гранул с распчавленным металлом в изложницах, ввод в шихту связующих, содержащих шлакообразующие компоненты, как, например, силикатная глыба, ограничен

15 до 10Ъ.

980932

Связующее вЂ” жидкое стекло, образуется в гранулах в процессе их сушки. Это происходит за счет растворения частиц силикатной глыбы, нагре-вающейся и переходящей в парообразное состояние паровой и капиллярной водой, содержащейся в гранулах (2 ).

Однако данный способ так>хе не удовлетворяет требованиям сталеплавильного производства.

По условиям ведения технологического процесса разливки стали теплоизоляционные гранулы должны изготавливаться крупностью 5-8 мм, в высушенном состоянии содер>кать не более

0,5Ъ влаги и при падении с 2-х метров в изложницу гранулы дол>хны выделять не более 6-8Ъ фракций менее

0,5 мм. Прочность гранул на сжатие должна быть не менее 4 кг/гранулу.

Для придания гранулам теплоизоляционных свойств они содержат графит и обожженную глину, что увеличивает пористость гранул до 38-42Ъ.

При сушке высокопористых, небольшого размера гранул вода из них удаляется быстро, частицы силикатной глыбы не успевают полностью раствориться, количество образовавшегося жидкого стекла недостаточно для упрочнения гранул. Прочность гранул, полученных известным способом, низкая и не удовлетворяет требованиям сталеплавильного производства.

Цель изобретения вЂ” повышение прочности гранул.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения теплоизоляционных гранул для сталеплавильного производства, включающему перемешивание с одновременным измельчением смеси из прокаленной глины, датолита, графита и силикатной глыбы, последующее увлажнение прочности гранул, в смесь перед иэмельчением вводят 40-60 вес.Ъ силикатной глыбы от потребного количества, а иэмельчение производят до получения смесью удельной поверхности 4200-4800 см /г с последующим введением в полученную смесь оставшихся 60-40 вес.Ъ силикатной глыбы в виде жидкого стекла.

Отличие предлагаемого способа заключается в том, что шихта подвергается тонкому измельчению, Прочность гранул находится в зависимости от величины удельной поверхности, размера и формы зерен комкующихся материалов. Тонкое измельчение способствует равномерному распределению силикатной глыбы в шихте, изменению формы зерен компонентов (например, активации пластинчатых зерен графита) и, как .следствие, увеличению прочности гранул.

Принципиальное отличие предложенного способа также и в том, чтс только часть упрочняющей добавки (силикатной глыбы) измельчают совместно с шихтой, à оставшу>ося часть подают в виде раствора жидкого стекла для увлажнения шихты. Если всю упрочняющую добавку измельчают совместно с другими компонентами шихты, то при сушке высокопористых небольшого размера теплоизоляционных гранул только часть силикатной глыбы успеет раствориться и образовать жидкое стекло, которое упрочняет гранулы. Оставшаяся нерастворимой силикатная глыба является в шихте балластом, не проявляя своих упрочняющих свойств. Подача всей силикатной глыбы в виде раствора жидкого стекла затрудняет окомкование, шихта затвердевает быстро, при этом не успевают образовываться гранулы.

Добавка части силикатной глыбы в виде раствора жидкого с.екла для увлажнения шихты не препятствует окомкованию, а при твердени.. жидкого Стекла в присутствии однс>родного стеклообразного твердого м териала (силикатная глыба ) образуется твердое вещество. В предложенном способе силикатная глыба в смеси с жидким стеклом при указанном соотношении способствует образованию прочной структуры.

В соответствии со способом проводят ряд опытов, в которых поочередно в широком диапазоне изменяется один из параметров при прочих равных условиях.

Теплоизо»яционная смесь состоит из 50Ъ прокаленной глины, 20Ъ датолита, 20Ъ графита и 10Ъ силикатной глыбы. Силикатную глыбу вводят в шихту в количестве от 0 до 100Ъ от требуемого количества, после чего шихту измельчают до удельной поверхности, равной 2250-6170 см /г. Ос2 тальные 100Ъ силикатной глыбы от требуемого количества ее подают в виде раствора жидкого стекла для увлажнения шихты. Увлажненную шихту гранулируют в чашевом окомкователе диаметром 1 м. Сырые гранулы крупностью 5-8 мм укладывают слоем 200 мм на колосниковую решетку и сушат прососом газа-теплоносителя с температурой 250 С со скоростью фильтрации

О, 5 нм 3/м .с в течение 20 мин .

Результаты испытаний гранул,. полученных из шихты разливной крупности, приведены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что шихт" "с удельной поверхностью 4200 вЂ” 4800 см /г

2 является оптимальной для получения теплоизоляционных гранул.

Результаты определения оп имального режима ввода силикатной глыбы в шихту, обеспечивающего получение гранул с максимальной прочност=-ю, приведены в табл. 2.

980932 Т а б л и ц а 1 удельная поверхность сМ /г

10,2

2,7

0,1

2250

7,4

3,2

0,2

3100

6,8

3,6

0,25

3850

6,2

4,0

0,28

4200

4,3

4,2

0,28

4800

4,9

4,0

0,35

5200

5,4

4,0

0,4

6170

Полученные данные свидетельствуют о том, что максимальная прочность гранул на сжатие и удар достигается в том случае, когда силикатную глыбу вводят в шихту в количестве 40-6(В от потребного, а остальные 60-40Ъ 5 силикатной глыбы подают в виде раствора жидкого стекла,цля увлажнени я ших ты.

Способ получения теплоизоляционных гранул испытывают в оптимальном 10 режиме в полупромышленных условиях.

В состав теплоизоляционной смеси вводят 40Ъ силикатной глыбы от требуемого количества ее, после чего шихту измельчают до удельной поверх- 5 ности 4800 см /r, увлажняют жидким стеклом, в котором содержатся остальные 60% силикатной глыбы. Подготовленную таким образом шихту гранулируют в тарельчатом грануляторе 20 диаметром 1 м, полученные гранулы крупностью 5-8 мм укладывают на колосниковую решетку слоем высотой

200 мм. Гранулы сушат на обжиговой установке типа " аша" института

"Механобрчермет" в оптимальном режиме, приведенном выше (температура 250ОС, скорость фильтрации

0,5 нм /м "с, продолжительность

3 сушки 20 мин ) .

Для сравнения проводят параллельные опыты по получению теплоизоляционных гранул известным способом, в соответствии с которым шихту измельчают совместно со всем требуемым количеством силикатной глыбы до крупности 65-80% фракций менее

0,074 мм (удельная поверхность около 1000 см /г) . Полученную таким образом шихту увлажняют водой и гранулируют. Гранулы сушат на коло -HHковой решетке в iîì же режиме.

Результаты опытов, приведенные в табл. 3, свидетельствуют о преиму". ,ществе предложенного способа.

Как следует из результатов экс,периментов, использование предложенного способа позволяет значительно повысить прочность гранул, в результате чего значительно снижается пылевыделение и потери смеси при разливке, улучшаются условия труда за счет повышения прочности гранул.

Зкономический эффект при разливке стали теплоизоляционных гранул, полученных предложенным способом, составляет 224 тыс, руб./год.

980932

Таблиц а 2

2,5

10,1

27,3

О,3

100

3,2

6,3

26,4

0 25

5,5

3,9

24,0

0,27

4,2

4,3

25,0

0,25

7,3

3,6

22,6

0,2

10,2

3,5

20,7

0,2

100

Таблица

Прочность на удар, выход фракции 0,5 мм после сбрасывания на металлическую плиту с 2-х м, %

Прочность на сжатие, кг/гранулу

Способ

Предлагаемый

4,3

4,2

Известный

13,5

1,7

Формула изобретения

Способ получения теплоизоляционных гранул для сталеплавильного производства, включающий перемешивание с одновременным измельчением смеси из прокаленной глины, датолита, графита и силикатной глыбы, после Рлощее увлажнение, грануляцию и сушку гранул, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности гранул, в смесь перед измельчеиием вводят 40-60 вес.% силикатной глыбы от потребного количества, а

ВНИИПИ Заказ 9564/15 Тираж 852 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Количество силикатной глыбы, подаваемой в шихту в виде раствора жидкого стекла,%

Количество силикатной глыбы, измельчаемой совместно с компонентами шихты, % измельчение проводят до получения смесью удельной поверхности 420050 4800 см /г с последующим введением в полученную смесь оставшихся

60-40 вес.% силикатной глыбы в виде жидкого стекла.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 675081, кл. В 22 0 27/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

6О по заявке Р 2814749/22-02, кл. С 22 В 1/24, 1977.

Способ получения теплоизоляционных гранул для сталеплавильного производства

Похожие патенты: