CZ20002951A3 - Briketa vhodná pro ztekucování hutnické strusky a způsob výroby brikety - Google Patents

Briketa vhodná pro ztekucování hutnické strusky a způsob výroby brikety Download PDF

Info

Publication number
CZ20002951A3
CZ20002951A3 CZ20002951A CZ20002951A CZ20002951A3 CZ 20002951 A3 CZ20002951 A3 CZ 20002951A3 CZ 20002951 A CZ20002951 A CZ 20002951A CZ 20002951 A CZ20002951 A CZ 20002951A CZ 20002951 A3 CZ20002951 A3 CZ 20002951A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
briquette
slag
water
mixture
weight
Prior art date
Application number
CZ20002951A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ289295B6 (cs
Inventor
Volf Michajlovic Leschinsky
Viktor Ivanovič Boldenkov
Aleksandr Nikolajevič Stepanenko
Ljubov Arsenťevna Nikitina
Karel Kňap
Original Assignee
Impexmetal Dobříš S. R. O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Impexmetal Dobříš S. R. O. filed Critical Impexmetal Dobříš S. R. O.
Priority to CZ20002951A priority Critical patent/CZ289295B6/cs
Priority to US10/069,042 priority patent/US6602316B1/en
Priority to PCT/CZ2000/000057 priority patent/WO2001014605A1/en
Priority to ES200250020A priority patent/ES2200716B1/es
Priority to DE10084841T priority patent/DE10084841B4/de
Priority to SK145-2002A priority patent/SK1452002A3/sk
Priority to PL35317800A priority patent/PL353178A1/xx
Priority to AU65543/00A priority patent/AU6554300A/en
Publication of CZ20002951A3 publication Critical patent/CZ20002951A3/cs
Publication of CZ289295B6 publication Critical patent/CZ289295B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

oblast techniky
Vynález se týká brikety pro ztekucování hutnické strusky, vytvořené ze směsi sestávající ze strusky z druhotného zpracování hliníku jakožto základní složky, a dále z polymerního pojivá a vody.
Vynález se týká též způsobu výroby této brikety.
získává jemnozrnnou jak nerostného, tak
Dosavadní stav techniky
Při výrobě hliníku vznikají strusky s různým obsahem doprovodných prvků a jejich sloučenin. Struska z druhotného zpracování hliníku představuje v současné době odpad při výrobě hliníku a zabírá velké užitkové plochy v podobě hald. Kromě toho, když je tato struska uložena na haldách, rozkládá se pod vlivem atmosférických podmínek a vylučuje páchnoucí a škodlivý čpavek, což značně zhoršuje životní prostředí. V průběhu skladování tato struska postupně konsistenci a vzniká tak množství i hlinitanového prachu.
Strusky z výroby hliníku se dále zpracovávají tak, že se drtí a vymílají za účelem získání zbytkového hliníku. Zbývající část, která se skládá ze směsi oxidů, chloridů, fluoridů a kovových částic zejména na bázi Al, Na, K, Si se převážně odvaluje nebo je velmi obtížně využitelná.
Mnohé z již zavedených technologií se zaměřují bud na využití metalické části ze stěrů, nebo po granulometrické úpravě zejména drcením a mletím se tyto stěry a strusky vymývají vodou. Při prvém způsobu vzniká nezpracovatelná část odpadu, a to zmíněná směs kovových částí a oxidů.
V jiných případech, když jsou tyto odpady po rozemletí vyluhovány, vytváří se velké množství plynů, mezi nimi čpavek, acetylén, metan, někdy arsiny, fosfiny, atp., dále solné roztoky a kal. Tyto výroby bývají zatíženy vznikem nebezpečných plynů, solných roztoků a kalů, které je nutno bud s velkými energetickými nároky, nebo ve složitých zařízeních likvidovat.
Např. v české zveřejněné patentové přihlášce PV 830-95 je popsán způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů, při němž se stér a hliníkový odpad bez jakýchkoliv úprav louží,
Ing. Marií patentový zástupce j
Velflikova 8360 00 Praha 6 • · · · * · · · · • · · · · ♦· · · · · • · · * · ·· · · · a rozpouští bez přístupu vzduchu v loužicím roztoku obsahujícím chloridové ionty, kde se rozloží karbidy, nitridy, a zreaguje hliník. Vznikající amoniak, vodík, metan a případně fosfiny a arsiny a další vzniklé produkty se spálí při teplotě 800 až 1000 °C. Zbylý rmut se odfiltrovává. Z vodného roztoku se za tepla nechá vykrystalizovat směs chloridových solí. Filtrační koláč se suší a už bez přítomnosti karbidů, karbonitridů, kovového hliníku atp. se granuluje do pelet anebo briket.
Nevýhodou tohoto řešení je složité strojní .zařízení, převážně nerezové nebo jinak chráněné proti korozi s problémy se zachycováním vyvíjejích se plynů z hygienických a ekologických důvodů. Přitom poměrně komplikovaný způsob je ' energeticky náročný a investičně i výrobně je poměrně nákladný.
Určité zlepšení představuje komplexní činidlo, popsané v české zveřejněné přihlášce vynálezu č.sp. PV 2914-90, které je určeno pro ztekucování strusky s odsiřovacími účinky, kde při zkujňovacím ocelářském pochodu se jako ředící složky strusky používají kryolitové usazeniny vznikající jako odpadní látky při elektrolytické výrobě primárního hliníku. Komplexní činidlo lze využít v rozdrceném stavu bez dalších úprav a přídavků jiných komponent. Vynález neřeší problematiku využití odpadů z výroby sekundárního hliníku, při níž je obvykle nutné zajistit zhutnění prachových a jemnozrnných podílů strusky z této výroby.
V hutnictví se při tavení železa a oceli za účelem snížení viskozity a ulehčení odstraňování strusky při tavení, jako jedné ze složek ke ztekucování strusky používá fluorit, který je úzkoprofilový a finančně poměrně nákladný.
Jako hodnotná záměna za fluorit může sloužit struska z druhotného zpracování hliníku, která je až dosud výrobním odpadem. Využití strusky z druhotného zpracování hliníku v hutnictví železa a oceli jako ztekucovací složky v původní podobě sypkého a prašného materiálu není možné, protože je doprovázeno nepříjemnostmi při manipulaci a velkou prašností pracoviště, což odporuje předpisům bezpečnosti práce.
Proto v hutnictví železa a oceli je vhodné při využití strusky z druhotného zpracování hliníku ji briketovat, což umožní zlepšení ekologie životního prostředí a pracovišť.
K výrobě briket ze strusky se používají různé typy běžných pojiv, např. vodní sklo, vápenné mléko, melasa a jiné typy • · * 0 • · · ► 99 vhodných lepivých substancí, které však nezajišťují dostatečnou pevnost briket.
V rakouském patentu AT č. 390 965 je popsána technologie zpracování hliníkových stérů, a to hrubozrnných stěrů, které jsou drceny. Z nich se získává kovový hliník á pevný zbytek je dále zpracován do briket pro ztekucení hutnické strusky. Jako pojivá se užívá složitých polymerů s velkým množstvím radikálů, např. metylová skupina CH3, amoniová skupina NH4, fenylové skupiny, kyanidové skupiny CN a stopy kovů. Takové polymery se vyrábějí složitými technologiemi. Kromě toho, při vysokých teplotách se rozkládají a vylučují jedovaté látky, jakými jsou např. fenol či kyanovodík. Pro polymeraci směsí se používají velmi vysoké teploty od 1800 do 2800 °F, t.j. 900 - 1540 °C.
Ohřev na takové teploty činí technický proces polymerace drahým a složitým. Uvedená technologie granulace není vhodná pro strusku z druhotného k její velké reakční rozkladná reakce, což zpracování schopnosti u granulí hliníku, protože vzhledem bude v granulích probíhat povede ke snížení pevnosti a odolnosti vůči rozpadu. Největší pevnost získaných suchých granulí je 21,9 psi odpovídající 0,16 MPa, což je nepostačující pro brikety z hliníkové strusky. Největší pevnosti granulí se dosahuje přidáním jílu do směsi. Přidání jílu za účelem spojování částic hliníkové strusky se zdá též nepříliš vhodné, vzhledem ke značnému zvýšení obsahu SiO2 ve směsi a vysokých teplot vypalování 2800 °F, t.j. 1540 °C. Snížení obsahu jílu vede k rychlému snížení pevnosti brikety až na 0,016-0,02 MPa. Z těchto důvodů je zřejmé, že složení pojivá a zhotovení granulí není příliš vhodné pro briketování strusky z druhotného zpracování hliníku.
Cílem tohoto technického řešení je získat levnou ztekucovací složku ze strusky z druhotného zpracování hliníku, která má identické vlastnosti jako fluorit při ztekucování hutnické strusky, a to takovým způsobem či na takovém zařízení, které by omezilo shora citované nevýhody.
Podstata vynálezu
Tohoto cíle se dosáhne u brikety pro ztekucování hutnické strusky, vytvořené ze směsi sestávající ze strusky z druhotného zpracování hliníku jakožto základní složky, a dále z polymemího pojivá a vody, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že směs obsahuje hmotnostně až 98 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, až 8 % hmotn. polyvinylacetátové disperze jako polymerního poj iva a zbytek vodu; a že briketa obsahuje vodu jako zbytkovou vlhkost v množství do
1,5 % hmotn., s výhodou do 0,5 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost brikety, přitom briketa vykazuje měrnou hmotnost od 1500 až 5000 kg.m-3 a pevnost v tlaku alespoň 20 MPa.
Je výhodné, když směs hmotnostně obsahuje 90 až 92 % strusky z druhotného zpracování hliníku, až 3 % polyvinylacetátové disperze a zbytek vodu.
Dále je výhodné, když směs dále obsahuje obsahuje 0,5 až % hmotn. nenasycené kyseliny, zvolené ze skupiny zahrnující kyselinu olejovou a/nebo palmitovou a/nebo stearovou, jakožto hydrofobní přísadu.
Briketa ve výhodném provedení vykazuje válcový tvar.
Briketa podle tohoto vynálezu se získá způsobem výroby podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jednotlivé složky směsi, a to struska z druhotného zpracování hliníku, polyvinylacetátové disperze jakožto pojivo, voda, a případné hydrofobní přísada, se mísí v mísiči do homogenního stavu po dobu 10 až 60 sec. Získaná homogenní směs se lisuje lisovacím měrným tlakem o hodnotě 110 až 130 MPa do tvaru brikety. Briketa se následné suší, při teplotě 120 až 200 °C po dobu 30 až 60 minut v závislosti na hmotnosti brikety, do obsahu maximálně 1,5 % hmot. zbytkové vody v briketě. Po vysušení se horká briketa vychladí. Vychlazená briketa se balí pro ochranu před navlhnutím až do doby jejího dalšího užití či zpracování.
Výhodně se při míšení složek v mísiči do homogenního stavu současně směs předehřívá na teplotu v rozmezí 25 až 99 °C.
Po vysušení a před balením se horká briketa může nucené vychladit na 30 až 50 °C.
Hlavní výhodou tohoto vynálezu je možnost použití strusky jako ztekucovadla v hutnictví např. při výrobě železa a ocelí ke snížení viskozity taveniny, čímž se významně snižují náklady. Zužitkuje se tak odpad při výrobě hliníku, protože tento odpad uložený na haldách, pod vlivem různých klimatických « »· ·· tttt ·· 99 • 9 9 9 9 · 9 ♦ 9 9 9 9
9 9 9 9 99 9999
9 9 9 9 9 9 9 9 9 tttt · ttt· tttt·· 9 9 9 9
999 99 99 99 «♦ 99 podmínek, se rozkládá za současného vylučování páchnoucích či škodlivých látek jako je čpavek, metan, vodík, fosfiny atp.
Z toho vyplývá další přednost tohoto vynálezu, a to zlepšení ekologie životního a pracovního prostředí a uvolnění užitkových ploch od struskových hald. Je tak umožněno zpracovat tu část obtížně zpracovatelných stěrů do výrobku, který je z hlediska ochrany životního prostředí příznivý.
K tomu, aby se získaly brikety s dostačující pevností v tlaku nejméně 20 MPa, je navrženo složení briket s polymerním pojivém, a to polyvinylacetátem. Brikety pro ztekucení hutnické strusky mohou mít různou pevnost a stálost při skladování, v závislosti na příslušné volbě typu polymerní substance a jejím složení. Největší pevnost vykazují brikety válcového tvaru o hmotnosti v rozmezí od 50 do 250 g. Pro rovnoměrné rozložení pojivých částic polymerní substance mezi částicemi strusky obsahují brikety vodu.
Struska je podle svých fyzikálních charakteristik zhutněnou látkou. Měrná hmotnost strusky před briketováním je kolem 1100 kg.m-3. K získání dostatečně pevných briket je nezbytné, aby jejich měrná hmotnost činila 1500 až 5000 kg.m“3.
V navrhovaném vynálezu se používá velmi jednoduchý a výrobně nedrahý polymer polyvinylacetát
CH.
-CH'
CHoctová. Ve své neplastif ikovaná mající jeden radikál, a to acetátovou skupinu OCOCH3<
Při rozkladu tohoto polymeru se vylučují látky neškodné pro živé organismy, jako jsou voda, oxid uhličitý a kyselina podstatě je to polymerní, hrubodispersní, vazká kapalina bílé, lehce nažloutlé barvy s částicemi o velikosti 1 až 3 mikrometrů, bez hrudek a cizích mechanických vměstků. Hmotnostní podíl suchého zbytku je nejméně 51 % . Hmotnostní podíl remanentního monomeru je do 0,5% . Obvyklá viskozita podle metody normalizované odměrky pro vysoce molekulární sloučeniny je 11-40 vyjádřená jako Sayboltovo číslo. Lepivost činí nejméně 450 N/.m ^1.
Aby mohly být brikety podle tohoto vynálezu používány pro ztekucování hutnické strusky, musí mít brikety nejen φφ φφ φ Φ I
Φ Φ 4
Φ Φ » Φ Φ <
ΦΦ Φ· φφφ φ φ snižují vzdušné dostatečnou pevnost a stálost při skladování, ale také minimální cenu. Při zvýšení obsahu polymerní přísady ve složeni briket se jejich pevnost a odolnost vůči rozpadu zvyšuje, avšak vlastní náklady prudce rostou, a to 10 až 20x. Z toho důvodu pro zachování minimálních vlastních nákladů a získání nezbytné pevnosti a odolnosti briket může být polymerní substance částečně zaměněna hydrofobními přísadami. Přidání alespoň jedné hydrofobní přísady do směsi pro výrobu briket v množství 0,5 až 2 % hmotn. působí vodoodpudivě a značně snižuje nasákavost brikety a prudce zvyšuje dobu jejich skladování. Jako hydrofobní přísada se používají nenasycené kyseliny jako např. kyselina palmitová, stearová a olejová. Nejčastěji je využívána kyselina olejová, popsaná chemickým vzorem C17 H33 COOH, existující ve dvou krystalických modifikacích alfa a beta s teplotami tání 13,4 a 16,3 °C. Při pokojové teplotě tato kyselina má specifickou hmotnost 0,089 g.cm ”3. Obě tyto kyseliny mohou být použity jako čisté chemikálie, nebo ve směsích od 0 do 100 % ve vzájemné kombinaci. Tyto kyseliny hydroskopické vlastnosti směsí, a následné jímání vlhkosti. Rovněž slouží jako mazivo v lisovacích nástrojích.
Pro rovnoměrné rozložení pojivých částic polymerní substance a hydrofobní přísady mezi částicemi strusky, jakož i pro snížení vnějších a vnitřních třecích sil, jež vznikají v důsledku lisování, se do briket přidává voda, která může být vodovodní nebo užitková.
K tomu, aby se brikety z druhotného zpracování hliníku ztekucení hutnické strusky, musí mít a odolnost vůči rozpadu. Výroba briket z druhotného zpracování hliníku podle běžné zvlhčovači technologie není možná, protože získané brikety se při sušení na vzduchu během 20 - 40 minut rozpadávají. Dochází k tomu proto, že některé složky strusky, například nitridy hliníku AlxNy a hliník Al, vstupují do chemické reakce s vodou, při níž dochází k vývinu tepla a plynů, např. amoniaku a vodíku. Uvolňující se plyny narušují spojení mezi částicemi a briketa se rozpadá.
Složky briketované směsi se mísí v mísiči do homogenního stavu po dobu 10 až 60 sec. Doba míšení 10 sec představuje minimální čas nutný, aby směs dostatečně provlhla, doba 60 sec mohly využívat pro dostatečnou pevnost • 4 «
44 představuje maximální čas míšení, aby se zabránilo urychlování zvýšeného rozkladu strusky. Nejprve se smísí pojivé přísady a voda ve zvláštním směšovači např. kruhového typu. V tomto typu směšovače se následně mísí polymerní disperze se struskou z druhotného zpracování hliníku. Za homogenní se směs považuje, když se homogenizovaná briketovací směs lehce stlačí a její jednotlivé složky se neoddělují.
Lisování polotovaru brikety se provádí lisovacím měrným tlakem o hodnotě v rozmezí 110 až 130 MPa, které zaručuje tlakovou pevnost brikety, a zajištuje vytlačení pojivá případně hydrofobní přísady na povrch zrníček strusky.
Pro sušení brikety se doporučuje působení teplot 120 až 200 °C po dobu 30 až 60 minut v závislosti na hmotnosti brikety, aby voda nutná pro smáčení povrchu strusky se odstranila z důvodů nežádoucího rozkladu strusky. Teploty pro polymerací a sušení briket jsou tedy dostatečně nízké, což výrazně snižuje cenu zpracování. Sušení se může provádět v sušicím zařízení rotačního typu.
Po vysušení se horká briketa obvykle snadno vychladí, protože jinak hrozí nebezpečí, že briketa bude zpětně nabírat vlhkost a rozpadne se. Briketa se může nucené chladit na 30 až 50 °C podle druhu následně použitého obalu. Chlazení se může provádět volné i nucené na chladicím dopravníku.
Vychlazená briketa se balí pro ochranu před navlhnutím např. atmosférickými srážkami a nadměrnou vlhkostí až do doby jejího dalšího užití či zpracování.
Navrhovaný způsob dovoluje zpracovat část obtížně zpracovatelných stěrů do výrobku, který je vzhledem k ochraně životního prostředí akceptovatelný a zároveň šetří primární surovinové zdroje, zejména kazivec, hlinitý nebo bauxit.
křemenné písky, oxid
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je podrobné popsán dále na možných příkladných provedeních. Stručný technologický postup výroby briket je schematicky znázorněn na připojeném obrázku.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Struska, získaná z druhotného zpracování hliníku a určená k briketování má následné chemické složení přepočtené na známé substance v hmotn % :
- 65 % A12O3 8 - 10 % Si02 5 - 10 % A1(OH)3 7 - 10 % MgO 5 “ 7 % NaCl+KCl do 3 % Na3AlF6 do 1,5 % ZnO do 1,5 % CaO do 1,5 % AlxNy do 1,5 % Fe do 1,5 % Cu stopy až 25 % Al stopy : P, As, C, Ni, V, Cr, Mo, Ti.
Mineralogicky je struska hlinitokřemičitan.
Modul aktivity Ma se pohybuje kolem hodnoty 6,5.
Modul zásaditosti činí obvykle 0,17.
Struska je kyselá, rozpadající se samovolné při uložení. Obsahuje hygroskopické složky, jako nitridy, karbidy a reagující hliník, které pohlcují vlhkost z okolí. Složky, jako například nitridy hliníku AlxNy a hliník Al, se při interakci s vodou rozkládají a vylučují velké množství tepla a plynů, např. amoniaku a vodíku
A1N + 3H2O = A1(OH)3 + NH3 2 A1+ 6H2O = 2A1(OH)3+ 3H2
Pod vlivem vylučovaných plynů se struska rozpadá na drobné částice velikosti od 0,1 do 1,5 mm. Takový rozměr zcela vyhovuje požadavkům na zrnitost vsázky při výrobě briket a napomáhá operaci rozmělňování strusky. Při výrobě briket se dodává struska do směšovače přímo z hald v přirozeném stavu nebo z mlecích zařízení. Jako vměstek jsou přípustné prachové a jednotlivé větší částice od 4 do 6 mm.
Než se polyvinylacetátová disperze přidá ke strusce, rozpustí se předběžně ve vodě. Přítomnost vody je nezbytná pro rovnoměrné rozložení částic polyvinyacetátové disperze mezi φ φ ·«* » Φ * « ► · « 4 • φ φ* » · « « » * ·* částicemi strusky, jakož i pro zmenšení vnitřních a vnějších třecích sil, vznikajících v důsledku lisování strusky. Vodu je zde nutno používat jen v určitém množství, protože její přebytek se v průběhu lisování vylučuje přes hrany lisovacího nástroje, čímž vznikají k poškozování nástroje a nedostatek vody vede k polymerního pojidla, což technologické obtíže, dochází znečišťování pracoviště. Naopak nerovnoměrnému rozložení částic se také negativně projevuje na vlastnostech vyrobených briket. Voda je pro briketu ve skutečnosti škodlivá, její obsah byl v příkladných provedeních stanoven jako optimum pro konkrétní strusku. Ve skutečnosti obsah vody pokrývá kolísavé složení strusky, zejména z hlediska nitridů kovového hliníku, karbonitridů případně dalších sloučenin.
Brikety pro ztekucení hutnické strusky podle tohoto technického řešení se vyrábí následovně :
Nejprve se v samostatném směšovači promíchá polyvinylacetát s vodou a získaná polyvinylacetátová disperze se v určitém množství dodává do dalšího směšovače, kde se pečlivě promíchá se struskou a hydrofobní přísadou. Po promíchání postupuje získaná briketovací směs do lisu, kde se brikety lisují měrným lisovacím tlakem 110 až 130 MPa, s výhodou 125 MPa. Po lisování se brikety přesouvají do sušícího zařízení kruhového typu s chladicím dopravníkem. Po ochlazení se brikety balí např. do polyetylénu.
Pokud se týká dávkování, existuje dávkovači souprava s plynulým a cyklickým Chodem, která se používá při výrobě betonů. Při výrobě struskových směsí je nezbytné přesnější dávkování jednotlivých složek, proto jsou pro tuto technologii vhodné objemové dávkovače. Výrobu struskové směsi doprovází vylučování hliníkového prachu, což se projevuje negativně na stavu pracovního prostředí, takže je žádoucí vyloučit přítomnost člověka řídícího proces směšování. Za tímto účelem má smysl používat u cyklických dávkovačů automatické systémy řízení nakládání dávkování a vykládání materiálů. Automatické hmotnostní dávkovače s nepřímou činností podle principu stavby systému automatické regulace se člení na dávkovače přímého a nepřímého účinku. Dávkovače přímého účinku mají v jednom agregátu zařízení pro vážení a odměřování materiálu. Dávkovače nepřímého účinku mají dva samostatné agregáty, jeden pro vážení
Φ 9
9 ·
C
9 • 9 • · · • 9 · • ♦· ·« *9 • · ·
9 • >9 · · •
9« «· a druhý odměřování materiálu. Hmotnostní dávkovače sestávají z těchto základních částí : váhového dávkovacího zásobníku, nakládacího zařízení, váh pro příjem nákladu, vážícího mechanizmu a mechanizmu řízení. Nakládací zařízení může být provedeno jako závěr, kterým se vpouští á reguluje tok materiálu, dodávaného do dávkovače ze zásobníku. Při výrobě struskové směsi lze použít speciální dávkovače pro dávkování strusky a pro dávkovače kapaliny. Automatický dávkovač pro kapaliny může být dvoufrakční a umožňuje vážit dvě složky : vodu a polymerní přísadu. Automatický dávkovač pro strusku může být jak jednofrakční, tak i dvoufrakční. Automatické dávkovače těchto typů mohou být různě modifikované, což umožňuje jejichvyužití pro výrobní linky různé výkonnosti. K zajištění práce dávkovačů v automatickém režimu jsou digitální indikátory vybaveny nastavovacím zařízením dávek a zařízením pro dálkové předávání údajů a automatické řízení.
Pokud se týká technologie směšování, při procesu směšování strusky s polymerní látkou, jak již bylo zmíněno, je nezbytné, aby množství vody ve struskové směsi bylo jednak minimální, a jednak je nutné zabezpečit, aby směšování strusky s polymerní přísadou probíhalo homogenně. Proto směšovač, který provádí proces směšování co nejproduktivněji, musí zabezpečovat homogenní směšování jednotlivých složek za krátkou dobu, musí dosahovat vysoké produktivity a musí mít dostatečnou kapacitu směšovací mísy. V průběhu výzkumu se zjistilo, že ze směšovačů různého typu nejvíce uvedeným požadavkům vyhovují cyklické míchačky betonové směsi s nuceným směšováním složek rotačního a turbulentního typu. Technické parametry těchto směšovačů se mění v následujících mezích : doba směšování je 10 - 60 sekund, výkonnost 2,6 - 32 m3.hod._1. Uvedené technické charakteristiky umožňují použití těchto směšovačů pro výrobní linky s různou výkonností.
Strusková briketovací směs, která je připravena k briketování, a má zadanou skladbu, se získá při přesném dávkování jednotlivých složek, t.j. struska, voda a přísady, před jejich dodáním do směšovače strusky. Nepřesnost v dávkování jednotlivých složek struskové směsi se připouští u vody a přísad ± 2 %, u strusky ± 3 % hmotn.
Po smísení ve směšovači strusková směs postupuje na lis, který uskutečňuje proces briketování.
Výše uvedená struska je podle svých fyzikálních charakteristik zhutněnou látkou. K získání dostatečně pevných briket je nezbytné, aby jejich měrná hmotnost činila nejméně 1500 kg.m “3, případně až 5000 kg.m-3. Taková měrná hmotnost se dosahuje prostřednictvím lisovacího tlaku, který se rovná cca 110 až 130 MPa, s výhodou např. 125 MPa, což dovoluje použít lisovací zařízení malého výkonu. Pokud výrobní proces vyžaduje vysokou výkonnost, pak je možno použít lisování kazetovým způsobem na lisech s velkou měrnou silou lisování. Pro zvýšení výkonnosti linek je nezbytné také používat automatické lisy, umožňující automatickou nakládku i vykládku lisu.
Proces sušení briket má ne bezvýznamný, ale rozhodujícívýznam při výrobě briket ze strusky při druhotném zpracování hliníku.
Jak již bylo zmíněno výše, voda, jež je nezbytná pro proces briketování, nakonec má negativní význam pro pevnost a odolnost brikety. V briketě probíhá po lisování v průběhu 25 - 40 minut chemická reakce díky přítomnosti AIxNy a H2O v ní, po níž briketa ztrácí svoji pevnost a rozpadá se. Právě tento důvod měl až do nynější doby vliv na to, že nebylo možné použít strusku z druhotného zpracování hliníku v hutnictví železa a oceli přímo bez úpravy. Přidání polymerní přísady nejen spojuje částice strusky navzájem, ale také poněkud zpomaluje rychlost reakce, přitom ale nemůže zabránit jejich průběhu. Proto je nezbytné brikety po lisování okamžitě podrobit sušení. Jako sušicí zařízení lze využít libovolný ohřívací agregát, u něho teplota v pracovní komoře musí být až 200 °C. Proces sušeni je nutno provádět až do minimální vlhkosti v briketě, při teplotě 120 až 200 °C po dobu 30 až 60 minut, v závislosti na hmotnosti brikety.
Jak ukázaly pokusy, na pevnost a trvanlivost briket má určitý vliv tvar a velikost brikety. Nejvíce pevnými a odolnými se ukázaly brikety nevelkého válcového tvaru, jejichž hmotnost se pohybovala v rozmezí 50 až 250 g, s výhodou kolem 120 g.
Struska z druhotného zpracování hliníku je hygroskopickým materiálem, což vede k postupnému objevování vlhkosti v briketě. To zapříčiňuje snížení pevnosti brikety a doby jejího skladování, trvanlivosti. Brikety postupně ztrácejí svoji pevnost a po uplynutí určitého časového úseku se stávají nepoužitelnými pro své další uplatnění.
Kupříkladu, u briket válcového tvaru s hmotností od 100 do 150 g se tento časový úsek rovná 5 až 7 měsícům. Určitým způsobem může dobu trvanlivosti briket ovlivnit jejich balení do polyetylénu, jakož i skladování v prostorách s nízkou relativní vlhkostí.
Popsaným způsobem se z briketovacích směsí získají brikety s obsahem nad 95 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, polyvinylacetátového polymeru do 5 % hmotn. a nejlépe do 1,5 % hmotn., o zbytkové vlhkosti maximálně do 1,5 % hmotn. vody a nejlépe do 0,5 % hmotn. vody vztaženo na celkovou hmotnost brikety, s měrnou hmotností od 1500 až 5000 kg.m“3 a nejlépe kolem 2000 kg.m”3, a s tlakovou pevností nejméně 20 MPa a nejlépe kolem 100 MPa.
U získané konečné brikety záleží samozřejmě nejen na výchozích surovinách, především na složení a vlastnostech strusky, obsahu polyvinyacetátové disperze případně hydrofobní přísady a vody, ale též na způsobu zpracování této strusky, který také ovlivňuje měrnou hmotnost a pevnost v tlaku u různých tvarů brikety.
Briketovací směs v optimálním složení obsahuje :
% hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, % hmotn. polyvinylacetátové disperze a 7 % hmotn. vody.
Z tohoto složení briketovací směsi uvedeným postupem se dá získat briketa optimálních vlastností tvaru válečku o průměru od 35 do 50 mm při výšce od 15 do 50 mm, o hmotnosti v rozmezí kole 120 g, při měrné hmotnosti kolem 2000 kg.m”3, s tlakovou pevností proti rozpadu kolem 100 MPa, při obsahu zbytkové vody do nejvíce 0,5 %, a s odolností vůči rozpadu po zabalení cca 7 měsíců a více.
Jiné možné příklady provedení briketovacích směsí a briket s odolností vůči rozpadu 7 měsíců a více, jsou popsány dále.
Příklad 2
Briketovací směs obsahuje :
% hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, % hmotn. polyvinylacetátové disperze a 7 % hmotn. vody.
Popsaným způsobem získané brikety vykazují tlakovou pevnost 95 MPa, obsah vody 0,6 % hmot. vztaženo na celkovou hmotnost •· ·· · · «· ·· • · · · · · ·'··· * · ···· · · · « ····· β · · · · » ·· brikety a měrnou hmotnost 2000 kg.m'
Příklad 3
Briketovací směs obsahuje :
% hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, % hmotn. polyvinylacetátové disperze a 7 % hmotn. vody.
Popsaným způsobem získané brikety vykazují tlakovou pevnost 95 MPa, obsah vody 0,4 % hmot. vztaženo na celkovou hmotnost brikety a měrnou hmotnost 2100 kg.m”3.
Příklad 4
Briketovací směs obsahuje :
91,5 % hmot. strusky z druhotného zpracování hliníku,
1,0 % hmotn. polyvinylacetátové disperze,
0,5 % hmotn. hydrofobní přísady, a to kyseliny olejové a 7,0 % hmotn. vody.
Popsaným způsobem získané brikety vykazují tlakovou pevnost kolem 85 MPa, obsah vody 0,5 % hmot. vztaženo na celkovou hmotnost brikety a měrnou hmotnost 2100 kg.m’3.
Přiklad 5
Briketovací směs obsahuje :
% hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, % hmotn. polyvinylacetátové disperze, % hmotn. hydrofobní přísady, a to kyseliny olejové a/nebo stearové a % hmotn. vody.
Získané brikety mají tlakovou pevnost kolem 90 MPa, obsah vody 0,5 % hmot. a měrnou hmotnost 2000 kg.m’3.
Příkl&Lé
Briketovací směs obsahuje :
87,5 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku,
8,0 % hmotn. polyvinylacetátové disperze,
0,5 % hmotn. hydrofobní přísady, a to kyseliny olejové a/nebo palmitové a
4,0 % hmotn. vody.
Popsaným způsobem získané brikety vykazují tlakovou pevnost cca 110 MPa, obsah vody 0,5 % hmot. vztaženo na celkovou • · ·· ·· ·· • * · · · *· · • · · · · · · * • ·· ··· ·· · • · · · · · · * ·· ·· ·» ·· hmotnost brikety a měrnou hmotnost 2300 kg.m-3.
Příklad 7
Briketovací směs obsahuje :
95,0 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku,
2,0 % hmotn. polyvinylacetátové disperze,
0,2 % hmotn. hydrofobní přísady a to kyseliny olejové,
2,8 % hmotn. vody.
Popsaným způsobem získané brikety vykazují tlakovou pevnost kolem 100 MPa, obsah vody 0,5 % hmot. vztaženo na celkovou hmotnost brikety a měrnou hmotnost 2300 kg.m-3.
•X
Uvedené příklady provedení neomezují další možné kombinace a varianty řešení v rámci rozsahu myšlenky patentových nároků.
Průmyslová využitelnost
Brikety jsou vhodné nejen pro ztekucování hutnické strusky, ale též pro pro přípravu surovin na výrobu cementu, na úpravu odpadů určených ke skladování na deponiích, případně pro pojení grafitových, uhlíkových materiálů či jiných materiálů.
Brikety podle tohoto technického řešeni získané jsou určeny zejména k ředéní strusek na struskových žlabech, k úpravě hlinitanového modulu pro strusky při výrobě cementu, pro tvorbu syntetických strusek pánvové /metalurgie, pro ředění strusek v obloukových pecích, jako náhrada kazivce, vápence, bauxitu, křemičitanového písku atp. Brikety při svém užití vykazují rovněž mírný odsiřující a odfosfórující účinek.

Claims (8)

1. Briketa pro ztekucování hutnické strusky, vytvořená ze směsi sestávající ze strusky z druhotného zpracování hliníku jakožto základní složky, a dále z polymerního pojivá a vody, vyznačující se tím, že směs obsahuje hmotnostně
85 až 98 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku,
1 až 8 % hmotn. polyvinylacetátové disperze jako polymerního pojivá a zbytek vodu; a že briketa obsahuje vodu jako zbytkovou vlhkost v množství do
1,5 % hmotn. vztaženo na celkovou hmotnost brikety, přitom briketa vykazuje měrnou hmotnost od 1500 až 5000 kg.m-^ a pevnost v tlaku alespoň 20 MPa.
2. Briketa podle nároku 1, vyznačující se tím, že vykazuje zbytkovou vlhkost v množství do 0,5 % hmot., vztaženo na celkovou hmotnost brikety.
3. Briketa podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že směs hmotnostně obsahuje
90 až 92 % strusky z druhotného zpracování hliníku,
1 až 3 % polyvinylacetátové disperze a zbytek vodu.
4. Briketa podle nároku 1 nebo 2, nebo 3, vyznačující se tím, že směs dále obsahuje obsahuje 0,5 až 2 % hmotn. nenasycené kyseliny, zvolené ze skupiny zahrnující kyselinu olejovou a/nebo palmitovou a/nebo stearovou, jakožto hydrofobní přísadu.
5. Briketa podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že vykazuje válcový tvar.
Ing. Marie SMRČKOVÁ
VeiWvaS, 160 00Praha6
6.Způsob výroby brikety podle nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že
• « · · · · ·«·· • ··· ·· · · · · · · ·· · » · · · · · · ··· ·· ·· ·· ·· z druhotného zpracování jakožto pojivo, voda, a v mísiči do homogenního jednotlivé složky směsi, a to struska hliníku, polyvinylacetátová disperze případné hydrofobní přísada, se mísí stavu po dobu 10 až 60 sec, získaná homogenní směs se lisuje lisovacím měrným tlakem o hodnotě 110 až 130 MPa do tvaru brikety, která se suší, při teplotě 120 až 200 °C po dobu 30 až 60 minut v závislosti na hmotnosti brikety, do obsahu maximálně 1,5 % hmot. zbytkové vody v briketě, a po vysušení se horká briketa vychladí, a vychlazená briketa se balí pro ochranu před navlhnutím až do doby jejího dalšího užití či zpracování.
7.Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že při míšení složek v mísiči do homogenního stavu se současně směs předehřívá na teplotu v rozmezí 25 až 99 °C.
8.Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že po vysušení a před balením se horká briketa vychladí na 30 až 50 °C.
CZ20002951A 1999-08-23 2000-08-10 Briketa vhodná pro ztekucování hutnické strusky a způsob výroby brikety CZ289295B6 (cs)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002951A CZ289295B6 (cs) 2000-08-10 2000-08-10 Briketa vhodná pro ztekucování hutnické strusky a způsob výroby brikety
US10/069,042 US6602316B1 (en) 1999-08-23 2000-08-14 Briquette for lowering the viscosity of metallurgical slag and process for its production
PCT/CZ2000/000057 WO2001014605A1 (en) 1999-08-23 2000-08-14 Briquette for lowering the viscosity of metallurgical slag and process for its production
ES200250020A ES2200716B1 (es) 1999-08-23 2000-08-14 Briqueta propicia para la licuefaccion de la escoria metalurgica y formas de produccion de briquetas.
DE10084841T DE10084841B4 (de) 1999-08-23 2000-08-14 Brikett, geeignet zur Verflüssigung von Hüttenschlacke, und die Brikett-Herstellungsmethode
SK145-2002A SK1452002A3 (en) 1999-08-23 2000-08-14 Briquette for lowering the viscosity of metallurgical slag and process for its production
PL35317800A PL353178A1 (en) 1999-08-23 2000-08-14 Briquette for lowering the viscosity of metallurgical slag and process for its production
AU65543/00A AU6554300A (en) 1999-08-23 2000-08-14 Briquette for lowering the viscosity of metallurgical slag and process for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002951A CZ289295B6 (cs) 2000-08-10 2000-08-10 Briketa vhodná pro ztekucování hutnické strusky a způsob výroby brikety

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20002951A3 true CZ20002951A3 (cs) 2001-09-12
CZ289295B6 CZ289295B6 (cs) 2001-12-12

Family

ID=5471600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002951A CZ289295B6 (cs) 1999-08-23 2000-08-10 Briketa vhodná pro ztekucování hutnické strusky a způsob výroby brikety

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ289295B6 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297694B6 (cs) * 2005-10-04 2007-03-07 Gajdzica@Karel Prísadová briketa a zpusob její výroby
CZ304321B6 (cs) * 2006-03-31 2014-03-05 Karel Gajdzica Způsob výroby stabilizované přísadové brikety

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115341110A (zh) * 2021-05-14 2022-11-15 波音公司 航空铝合金加工铝屑回收的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297694B6 (cs) * 2005-10-04 2007-03-07 Gajdzica@Karel Prísadová briketa a zpusob její výroby
CZ304321B6 (cs) * 2006-03-31 2014-03-05 Karel Gajdzica Způsob výroby stabilizované přísadové brikety

Also Published As

Publication number Publication date
CZ289295B6 (cs) 2001-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2224007C1 (ru) Угольный брикет, обладающий повышенной прочностью, а также способ его изготовления
EP0861909B1 (en) Use of a briquette of foundry waste agglomerated with a hydraulic binder as a charge material for smelting furnaces of an iron foundry
EP1772527B1 (en) Method for production of an addition briqutte
US6602316B1 (en) Briquette for lowering the viscosity of metallurgical slag and process for its production
CZ20002951A3 (cs) Briketa vhodná pro ztekucování hutnické strusky a způsob výroby brikety
US2576566A (en) Agglomerated body and the method of preparing same
JP2706142B2 (ja) スクラップ予熱炉を有する電気炉における製鋼ダスト類の再利用方法
EP0249093A2 (en) Flux material for steelmaking
JP3234195B2 (ja) 溶融飛灰の固化・安定化処理方法及び装置
DE19520651B4 (de) Verfahren zur Verwertung und Entsorgung von Klär- bzw. Wasserwerksschlämmen
CZ9729U1 (cs) Směs pro vytvoření brikety vhodné pro ztekucování hutnické strusky a briketa vytvořená z této směsi
JP4237965B2 (ja) Cr含有スラッジや焼却残渣等の処理方法およびそれにより得られる製鋼用ペレット
JP3729371B2 (ja) スラグ濃度調整用MgOブリケット
JPH1199372A (ja) 溶融飛灰の固化・安定化処理方法及び装置
RU2834776C1 (ru) Способ компактирования мелкодисперсных железосодержащих материалов для металлургического передела
JP4112827B2 (ja) Cr含有スラッジの処理方法
KR0159863B1 (ko) 제철 자원 재활용 더스트 단광
CZ297694B6 (cs) Prísadová briketa a zpusob její výroby
JPWO2003037825A1 (ja) 珪酸質肥料用原料及びその製造方法
UA70384C2 (en) The briquette suitable for rarefaction of metallurthe briquette suitable for rarefaction of metallurgical slag and a method for producing the briquettgical slag and a method for producing the briquette e
KR100674260B1 (ko) 제철 자원 재활용 더스트 단광
Singh et al. Cold bond agglomerates of iron and steel plant byproducts as burden material for blast furnaces
EP0866771B1 (en) Iron sulphide compositions
JPS6227527A (ja) 脱珪スラグの利用方法
JPS60231444A (ja) 高塩基度製鋼スラグの利用方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20110810