Способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов Советский патент 1993 года по МПК C22B1/243 

с/

с

Использование: изобретение относится к области металлургии, горнодобывающей промышленности и может быть использовано в строительной промышленности для производства строительных материалов. Сущность: способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов вкл ючаёт грануляцию йс ходных материал ᥠс добавкой связующего, сушку гранул, прессование гранул в брикеты и сушку брикетов. Новым в способе является использование в качестве связующего водного раствора жидкого стекла и сушка гранул путем обдувки их на заключительной стадии грануляции углекислым газом Обдувку углекислым газом осуществляют с максимальной интенсивностью и заканчивают в момент прилйпаййя гранул к стайкам гранулятора (угол естественного откоса 35-55. Реализация изобретения позволит повысить производительность брикетирования и качество брикетов. 1 с.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии (утилизация мелких фракций фер- росплавов, лигатур, модификаторов), горнодобывающей промышленности (бри- кетирование рудной мелочи) и может быть применено в строительной промышленности для производства строительных материалов.

Известен способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов, заключающийся в смешении исходного материала со связующим в механических смесителях (бегуны, лопастные смесители и др.) до получения однородной смеси, подсушки смеси на воздухе, прессовании брикетов из полученной смеси (на штемпельных, таблеточных или валковых прессах) и тепловой сушки отпрессованных брикетов с целью окончательного отверждения брикетов.

Недостаток указанного способа состоит в том. что мелкодисперсная составляющая исходного материала в смеси со связующим образует медленно сохнущую вязкую массу, что неизбежно приводит к налипанию смеси на стенки прессового инструмента с образованием трудноудаляёмбгб гарниссзжа и к. низкой прочности сырых брикетов, вызывающей разрушение их при малейших толчках. Это ведет к значительным затруднениям в использовании стандартного механического оборудования для подачи смеси к прессу (питатели, дозаторы) и передачи отпрессованных брикетов на сушку (транспортеры, укладчики). Подсушка смеси на воздухе малоэффективна, так как подсыхает лишь поверхностная корка замешанной массы, в то время как середина ее сохраняется вязкой.

Ч| 00 Оч

Л

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения таблеток из пылей и шламов металлургического производства, выбранный в качестве прототипа. Суть его состоит в том, что исходный дисперсный материал вначале подвергают влажной грануляции с добавкой водного раствора лигносульфоната до получения гранул размером 5-15 мм. Затем гранулы подсушивают при температуре 80-270°С до остаточного содержания влаги 5-10% и повторно гранулируют насухую путем продав- ливания через фильеру до конечных размеров 1-3 мм. Полученную гранулированную смесь прессуют, отпрессованные таблетки высушивают окончательно до требуемой влажности.

Технология изготовления таблеток может быть перенесена на изготовление брикетов. Но следует учесть, что размер брикетов (4СИОО мм) значительно больше, чем таблеток (5-10 мм). Поэтому при брике- тировании гранулы могут быть также больше (5-15 мм), а необходимость в сухой грануляции отпадает.

Брикетирование различных дисперсных материалов по-данной технологии показало, что подготовленная к прессованию гранулированная смесь имеет хорошую сыпучесть (полностью прекратились отказы автоматического дозатора смеси), а прочность сырого брикета возросла в 20-40 раз, при этом нет необходимости в ручной выгрузке отпрессованных брикетов в бункер. Однако из-за значительной продолжительности операции сушки гранул чрезмерно затягивался и часто нарушался весь технологический процесс брикетированйя. Кроме того, лигносульфонат и его аналог - сульфитноспиртовая барда - являются неудовлетворительными связующими для брикетированйя металлургических отходов. Брикеты, изготавливаемые на этих связующих, имеют малую прочность, неводостойки, плохо хранятся, содержат значительное.; содержание серы, являющейся вредной примесью в металлах, и плохо растворяются в жидком чугуне.

Цель изобретения - повышение производительности брикетированйя и качества брикетов.

Указанная цель достигается тем, что по способу получения брикетов из промышленных дисперсных материалов, включающему грануляцию исходного материала с добавкой связукйцего, сушку гранул, прессование их в брикеты и сушку брикетов, в качестве связующего используют водный раствор жидкого стекла, а сушку гранул осуществляют путем обдувки их на заключительной стадии грануляции углекислым газом до достижения смесью угла естественного откоса 35-55°С.

Для реализации предлагаемого способа исходный материал гранулируют с добавкой водного раствора жидкого стекла в грануля- торах любого типа (чашевых, конических, барабанных, с псевдоожиженным слоем).

0 При этом плотность жидкого стекла подбирают так,.чтобы получить оптимальный размер гранул, который, с свою очередь, зависит от размеров брикета. На заключительной стадии грануляции (без отключения

5 гранулятора) гранулы сушат химическим способом - обдувкой их углекислым газом. Обдувку углекислым газом ведут с максимальной интенсивностью, но не вызывающей выдувания материала из гранулятора,

0 до достижения смесью угла естественного откоса 35-55°С и заканчивают в момент прекращения прилипания гранул к стенкам гранулятора. Более длительная обдувка ведет к ухудшению прессуемрсти смеси и сниже5 нию прочности брикета.

Пылеватая фракция исходного материала в процессе скатывания окомковывается до гранул размерами, близкими к размерам крупных зерен материала. В итоге смесь

0 получает сравнительно однородный грансо- став. При подаче углекислого газа происходит химическая сушка гранул, упрочнение их поверхности, которые при этом сохраняют свойство прессуемости, обеспечивается

5 высокая технологическая текучесть смеси, заполняемость полости пресс-формы (объемная дозировка), стабильность размеров и веса брикетов, возможность осуществления процесса брикетированйя без разрушения

0 после выпрессовки.

При обдувке углекислым газом избыточная влага не удаляется, а связывается в прочные гидраты. В результате смесь, содержащая 3-4% влаги, приобретает свойст5 ва сыпучести, при этом угол естественного откоса соответствует 35-55°. Если смесь не передута, то сердцевина гранул остается вязкой и смесь сохраняет свойство прессуемости..

0

При прессовании более прочная наружная оболочка гранул деформируется, а за счет вязкой сердцевины обеспечивается прочное сцепление отвержденных оболо чек

5 гранул между собой. Окончательное отвер- ждение происходит при тепловой сушке брикета..

Предлагаемый способ получения брикетов из промышленных дисперсных матери- алов реализован следующим образом.

Брикетировали отходы ферросилиция и флюоритовый концентрат по способу прототипа и по предлагаемому способу.1 Р качестве связующего в первом случае использовали водный раствор лигносульфоната (5% по су- хому), во втором случае - водный раствор жидкого стекла (3% по сухому). Смесь гранулировали в чашевом окомкователе, диаметр чаши 1 м, скорость вращения 20об/мин. Еди- норазовая масса гранулируемого материала составляла 10кг, интенсивность обдувки-1,5 л/мин. Брикеты диаметром 4 см и высотой 3-4 см прессовали на автоматизированном гидравлическом прессе с усилием 300 кН и сушили в стационарной электрической печи при 250°С. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, по предлагаемой технологии продолжительность цикла бри- кетирования сокращается на 40%, прочно-

Продолжительность операции брикетирования и результаты испытаний качества брикетов

по предлагаемому способу и по прототипу

Показатели

по прототипу

Продолжительн.ость операций, мин: гранулирование

обдувка сушка гранул прессование .сушка брикетов

Итого

Брикет из отходов ферросилиция ФС75 (фракция-3,2мм); прочность на сжатие, МПа

водопоглощение, % продолжительность растворения в жидком чугуне при

1350°С, мин

Брикет из флюоритового концентрата ФФ95 (фракция- 0,64 мм):

прочность на сжатие, МПа содержание серы, %

сть брикетов увеличивается на 30-40%, в несколько раз возрастает скорость растворения брикета и уменьшается содержание серы в нем.

Формула изобретения Способ получения брикетов из промышленных дисперсных материалов, включающий грануляцию исходного материала с добавкой связующего, сушку гранул, прессование их в брикеты и сушку брикетов, о т- личающийся тем, что, с целью повышения производительности брикетирования и качества брикетов, в качестве Связующего используют водный раствор жидкого стекла, а сушку гранул осуществляют путем обдувки их на заключительной стадии грануляций углекислым газом до достижения смесью угла естественного откоса 35- 55°.. .

Технология

предлагаемая

4

2

1

120

127

35

4,6

22

12,1

0,5

10

72

0,2

48

0,5