Способ получения гранул карбида кальция Советский патент 1992 года по МПК C01B31/32 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при переработке сливаемого из ванны печи расплавленного карбида кальция в гранулометрический продукт.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения гранул карбида кальция, при котором в охлаждающий барабан подают расплав карбида в смеси с уже закристаллизовавшимся продуктом. При .этом доля твердого карбида кальция составляет 20-40 % от объема сливаемого расплава.

Фактически способ заключается в 2-сту- пенчатой переработке расплавленного карбида кальция. На первом этапе осуществляется слив и предварительное ох лаждение расплава в специальных тиглях на открытом воздухе до формирования массы расплава в виде блоков. На втором этапе блоки вынимают и подают в головку охлаждающего барабана. В процессе переработки в барабане блоки разламываются и дробятся на куски. Твердые куски карбида кальция выступают в роли микрохолодильников, воспринимающих на себя сьем части тепла расплава в процессе кристаллизации карбида кальция.

Недостатками указанного способа являются сложность осуществления процесса и низкий уровень эффективности охлаждения вследствие наличия расплавленного карбида кальция в блоке. Все это не позволяет добиться высокого литража карбида кальция и однородности его гранулометрического состава.

Целью изобретения является повышение качества карбидных гранул путем повышения литража.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гранул карбида кальция, включающему подачу в охлаждающий грануляционный барабан расплавленvg

го

CJ

о со

4

ного карбида кальция в смеси с твердым карбидом кальция, вместо твердого карбида кальция вводят карбонат кальция в виде известняка фракции 10-30 мм, взятый в количестве 2-5 мас.% от массы сливаемого в головку барабана расплава.

Находящийся в расплавленном состоянии карбид кальция интенсивно вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, азотом, влагой; т.е. происходит его разложе- ние. Благодаря вводимым добавкам время кристаллизации расплава, т.е. период нахождения карбида кальция в наиболее активном состоянии, резко сокращается.

Механизм воздействия предлагаемой добавки заключается в том,-что в условиях высоких температур карбонат кальция подвергается обжигу.

В отличие от прототипа, где процесс кристаллизации происходит за счет имею- щейся у твердых кусков карбида кальция теплоемкости, воспринимающей тепло расплава, в предлагаемом способе процесс обжига известняка сопровождается бурной эндотермической реакцией (реакция с по- метением тепла) и выделением большого количества инертного газа СОа по реакции СаСОз СаО + С02, что в условиях замкнутого объема внутриохлаждающего барабана создает надежное препятствие доступу воздуха, при этом С02 является инертным по отношению к карбиду кальция. Все это обеспечивает увеличение скорости кристаллизации расплава при одновременном снижении интенсивности теплообмена между высокотемпературным расплавом и стенками барабана, а также более равномерное распределение тепла по всей длине барабана, что позволяет сократить потери литража карбида кальция и получить грану- лы номинального и однородного состава.

Пример 1. Сливаемый из ванны печи расплав карбида кальция с температурой около 2000°С подают в головку охлаждающего барабана в смеси с известняковой мелочью в количестве 5 мас.% от массы расплава и имеющей следующий фракционный состав: 0-10 мм, 10-20 мм, 20-30 мм, 30-40 мм, 40-50 мм.

После обработки смеси на выходе из барабана определяют литраж полученных карбидных гранул и содержание в смеси в целом виде необожженного известняка и извести. .

Результаты опытов приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, максимальный литраж получаемых карбидных гранул наблюдается при грануляции известняка в интервале 10-30 мм.

Повышение размера частиц свыше 30 мм приводит к появлению в составе готового продукта необожженного известняка и, как следствие снижению литража продукта.

При диапазоне размера частиц менее 10 мм происходит спекание быстро обожженной извести с карбидным расплавом, следствием чего является снижение литража карбидных гранул.

Пример 2. Сливаемый из ванны печи карбидный расплав по условиям примера 1 подают в смеси с известняковой мелочью фракционного состава 10-30 мм, взятой в следующем количестве, мас.% от массы расплава: 0; 1; 2; 3; 4; 5: 6: 7.

На выходе из барабана определяют литраж карбидных гранул, а также их фракционный состав в соответствии с классификацией ГОСТ 1460-81.

Результаты опытов приведены в табл. 2

Как видно из табл. 2, при дозировке известняка в пределах 2-5 мас.% от массы расплава достигается максимальный лит- - раж карбидных гранул. Кроме того, при этом же значении увеличивается содержание гранул фракции 50-80 мм, которая соответствует высшей категории качества.

Преимуществами предлагаемого способа являются использование в качестве добавок некондиционного известняка - вторичного сырья из отсевов известкового производства; обжиг известняка за счет использования тепла расплава; повышение, надежности работы барабана за счет более равномерного распределения тепла по всей длине барабана; снижение потерь литража карбида кальция; повышение сортности за счет уменьшения содержания мелкой некондиционной фракции; повышение качества гранулированного карбида кальция и упрощение процесса грануляции.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить выход товарного карбида кальция с 87% до 92% и литраж с 285 до290дм3/кг.

Формула изобретения

Способ получения гранул карбида кальция, включающий обработку расплава карбида кальция в присутствии кальцийсодержащей добавки, охлаждение, дробление и сепарацию получаемого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества карбидных гранул путем повышения литража, однородности гранулометрического состава и упрощения способа, в качестве кальцийсодержащей

добавки используют карбонат кальция с размером частиц 10-30 мм, взятый в количестве 2-5 мас.% от массы расплава карбида кальция.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при переработке сливаемого из ванны печи расплавленного карбида кальция в гранулометрический продукт. Цель изобретения - повышение качества карбидных гранул путем повышения литража, однородности гранулометрического состава и упрощения способа. Способ получения гранул карбида кальция, включающий обработку расплава карбида кальция в присутствии кальцийсодержащей добавки, охлаждение, дробление и сепарацию получаемого продукта, в котором в качестве кальцийсдержа- щей добавки используют карбонат кальция с размером частиц 10-30 мм, взятый в количестве 2-5 мае. % от массы расплава карбида кальция. 2 табл..

Т а б л и ц а 1

Таблица2