CZ284493B6 - Product for desulfurizing molten iron and process for producing thereof - Google Patents
Product for desulfurizing molten iron and process for producing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ284493B6 CZ284493B6 CS923075A CS307592A CZ284493B6 CZ 284493 B6 CZ284493 B6 CZ 284493B6 CS 923075 A CS923075 A CS 923075A CS 307592 A CS307592 A CS 307592A CZ 284493 B6 CZ284493 B6 CZ 284493B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- calcium carbide
- binder
- product
- grains
- coated
- Prior art date
Links
Abstract
Description
(57) Anotace:(57)
Výrobek pro odsiřování roztaveného železa na bázi karbidu vápenatého a pojivá sestává ze zrn, obsahujících každé nejméně jednu částici práškového karbidu vápenatého, povlečenou pojivém, tvořeným látkou, která se pojí k povrchu zrn, ale Je neleplvá a stabilní po aplikaci při teplotách až nejméně do teploty 70 °C, přičemž toto pojivo Je při teplotě povlékání nad teplotou místnosti kapalné a Je tvořené organickou hmotou s ostře vymezenou teplotou tavení mezi 70 °C a 100 °C. Podle Jednoho provedení způsobu se karbid vápenatý mele nebo drtí na prášek a při teplotě vyšší než je teplota tavení pojivá se míchá s pojivém, sestávajícím z organické látky s ostře vymezenou teplotou tavení mezi 70 °C a 100 C, načež se připraví homogenní směs karbidu vápenatého a pojivá, v níž Jsou zrna karbidu vápenatého povlečená pojivém. Podle druhého provedení se karbid vápenatý mele nebo drtí na prášek a při teplotě vyšší než je teplota tavení pojivá se míchá s pojivém, sestávajícím z organické látky s ostře vymezenou teplotou tavení mezi 70 °C a 100 °C, načež se připraví homogenní směs karbidu vápenatého a pojivá, v níž jsou částice karbidu vápenatého povlečené pojivém, přičemž získaná homogenní směs se aglomeruje a tvaruje na tvarová tělíska, aglomerovaná pojivém, která se potom drtí a rozdrcený produkt se prosévá k uvedení na požadovanou granulo metrii pro vytvoření granulátu zrn, obsahují cích částice karbidu vápenatého, kryté povla kem pojivá.The calcium carbide-based molten iron and binder desulfurization product consists of grains comprising each at least one particle of calcium carbide powder coated with a binder consisting of a substance that binds to the grain surface but is non-sticky and stable after application at temperatures up to at least 70 ° C, wherein the binder is liquid at a coating temperature above room temperature and consists of an organic material with a sharply defined melting point between 70 ° C and 100 ° C. According to one embodiment of the method, the calcium carbide is ground or pulverized, and at a temperature above the melting point the binder is mixed with a binder consisting of an organic substance with a sharply defined melting point between 70 ° C and 100 ° C, whereupon a homogeneous calcium carbide mixture is prepared. and a binder in which the calcium carbide grains are coated with a binder. According to a second embodiment, the calcium carbide is ground or pulverized, and at a temperature higher than the melting point, the binder is mixed with a binder consisting of an organic substance with a sharply defined melting point between 70 ° C and 100 ° C, whereupon a homogeneous calcium carbide mixture is prepared. and a binder in which the calcium carbide particles are coated with a binder, wherein the obtained homogeneous mixture is agglomerated and formed into shaped bodies, agglomerated with the binder, which is then crushed and the crushed product is sieved to the desired granulation granule containing particles calcium carbide, coated with a binder.
Výrobek pro odsiřování roztaveného železa a způsob jeho výrobyProduct for desulfurization of molten iron and process for its production
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká výrobku pro odsiřování roztaveného železa na bázi karbidu vápenatého a pojivá. Vztahuje se na odsiřování roztaveného železa ve formě surového železa, určeného k rafinaci, t.j. pro výrobu oceli, nebo ve formě litiny se sféroidním grafitem. V prvním případě je třeba z důvodů mechanických vlastností snížit obsah síry ve výrobku na 0,005 až 0,010 hmotn. %, zatímco ve druhém případě je vytváření sféroidního grafitu možné pouze při obsahu síry nižším než 0,010 hmotn. %.The invention relates to a product for the desulfurization of molten iron based on calcium carbide and a binder. It refers to the desulfurization of molten iron in the form of pig iron for refining, i.e. for the production of steel, or in the form of cast iron with spheroidal graphite. In the first case, due to mechanical properties, the sulfur content of the product should be reduced to 0.005 to 0.010 wt. %, whereas in the latter case spheroidal graphite formation is only possible with a sulfur content of less than 0.010 wt. %.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Většina odsiřovacích činidel spočívá na bázi dvou prvků alkalických zemin, a to hořčíku a vápníku, které se snadno slučují se sírou na simíky, tvořící strusky nerozpustné v roztaveném železe. Přebytečný hořčík se vyloučí v důsledku zvýšeného tlaku jeho par při pracovních teplotách, přičemž přebytečné sloučeniny vápníku (vápno, uhličitan nebo karbid) se vyloučí jako struska. Používá se tak, odděleně nebo v kombinaci, metalický hořčík, uhličitan vápenatý, vápno, dusíkaté vápno (směs uhličitanu vápenatého a uhlíku) a karbid vápenatý, případně s přídavky látek, určených ke zlepšení tekutosti směsi nebo k vyvíjení plynu, umožňujícího dobré rozdělení odsiřovacího činidla v roztaveném železe.Most desulphurization agents are based on two alkaline earth elements, magnesium and calcium, which readily combine with sulfur to form slags insoluble in molten iron. Excess magnesium is excreted as a result of the elevated vapor pressure at operating temperatures, with excess calcium compounds (lime, carbonate or carbide) excreted as slag. Thus, separately or in combination, metallic magnesium, calcium carbonate, lime, nitrogen lime (a mixture of calcium carbonate and carbon) and calcium carbide are used, optionally with the addition of substances intended to improve the flowability of the mixture or to generate gas allowing good desulfurizing agent distribution. in molten iron.
Odsiřovací činidla se do surového železa, určeného k rafinaci, nej častěji vhánějí tryskou v suspenzi v inertním nosném plynu. V případě litiny se zrna odsiřovacícho činidla jednoduše vrhají do kapsy v licím kanálu nebo v taviči lázni.Desulfurizing agents are most often injected into the pig iron to be refined through a nozzle in suspension in an inert carrier gas. In the case of cast iron, the desulfurizing agent grains are simply thrown into the pocket in the casting channel or in the melting bath.
Francouzský patentový spis číslo 1 194 778 popisuje způsob zpracování karbidu vápenatého v oleji před jeho použitím jako odsiřovacího činidla. Na karbidu vápenatém o granulometrii mezi 0,074 a 1,168 mm a o teplotě 150 °C se odpaří olej v množství od 0,25 do 4 hmotn. % karbidu vápenatého. Olej může být minerální, rostlinný nebo živočišný. Vhodné jsou i umělé vosky nebo parafíny.French Patent Specification No. 1,194,778 discloses a process for treating calcium carbide in an oil prior to its use as a desulfurizing agent. On calcium carbide having a particle size between 0.074 and 1.168 mm and a temperature of 150 ° C, the oil is evaporated in an amount of 0.25 to 4 wt. % calcium carbide. The oil may be mineral, vegetable or animal. Artificial waxes or paraffins are also suitable.
Německý patentový spis DE 3 831 831 popisuje odsiřovací výrobek, sestávající ze směsi hořčíku a karbidu vápenatého, které jsou oba povlečené jemnými částicemi látky, obsahující oxid křemičitý a navlhčovací prostředek olejovité povahy. Výrobek se vyrábí mícháním v bubnu nebo v kuželové míchačce karbidu vápenatého a hořčíku o granulometrii mezi 0,1 a 3 mm s0,5 hmotn. % oleje a od 2 do 10 hmotn. % výrobku na bázi oxidu křemičitého. Olej může být olej s vysokou viskozitou rostlinného původu. Také se může jednat o silikonový nebo minerální olej. Výrobek na bázi oxidu křemičitého s granulometrii pod 0,01 mm je například diatomit, bentonit nebo prachové látky z pecí na ferosilicium nebo kalciosilicium.DE 3 831 831 discloses a desulfurization product consisting of a mixture of magnesium and calcium carbide, both coated with fine particles of a silica-containing substance and an oily wetting agent. The product is produced by mixing in a drum or in a conical mixer of calcium carbide and magnesium with a granulometry between 0.1 and 3 mm with 0.5 wt. % oil and from 2 to 10 wt. % of the silica-based product. The oil may be a high viscosity plant origin oil. It may also be a silicone or mineral oil. A silica-based product with a particle size below 0.01 mm is, for example, diatomite, bentonite or dust from ferro-silicon or calcium-silicon furnaces.
Evropská přihláška vynálezu EP 0 184 723 popisuje způsob přípravy odsiřovacího činidla na bázi karbidu vápenatého, při kterém se karbid vápenatý, předběžně rozdrcený na kusy o průměru od 25 mm do 50 mm, mele například v kulovém mlýnu při předchozím nebo průvodním přidání organické polární kapaliny v podílu od 0,001 do 1 hmotn. %, přednostně od 0,01 do 0,5 hmotn. %, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého. Organická kapalina může být sloučenina, obsahující až 10 atomů uhlíku, přednostně alkohol, ester, keton, ether, aldehyd nebo halogenovaný alkan.European patent application EP 0 184 723 describes a process for preparing a calcium carbide desulfurizing agent, wherein the calcium carbide, pre-crushed to pieces with a diameter of 25 mm to 50 mm, is milled, for example, in a ball mill with prior or concomitant addition of organic polar liquid. from 0.001 to 1 wt. %, preferably from 0.01 to 0.5 wt. %, based on the weight of calcium carbide. The organic liquid may be a compound containing up to 10 carbon atoms, preferably an alcohol, an ester, a ketone, an ether, an aldehyde, or a halogenated alkane.
Patentový spis Spojených států amerických US 4 533 572 popisuje způsob, při kterém se granule kovu, zejména hořčíku a hliníku, povlečené polymerovatelným olejem mícháním pomocí mechanických prostředků zahřejí za účelem polymerace oleje na pryskyřici a nakonec se zahřejí na vyšší teplotu pro alespoň částečnou přeměnu pryskyřice na uhlík. Povlak může obsahovat jemné částice alespoň jedné sloučeniny vápníku. Zrna povlečená uhlíkem se používají pro odsíření a odkysličení ocelí.U.S. Pat. No. 4,533,572 discloses a process in which granules of metal, in particular magnesium and aluminum, coated with polymerizable oil by mechanical means mixing are heated to polymerize the oil into a resin and finally heated to a higher temperature to at least partially convert the resin into carbon. The coating may comprise fine particles of at least one calcium compound. Carbon coated grains are used for desulphurisation and deoxygenation of steels.
-1 CZ 284493 B6-1 CZ 284493 B6
Odsiřování roztaveného železa karbidem vápenatým s sebou nese následující dilema:The desulphurisation of molten iron with calcium carbide carries the following dilemma:
1) Odsiřovací reakce probíhá na rozhraní pevného karbidu vápenatého a roztaveného železa a je tím rychlejší, čím více je pevná látka rozdělena. Pro podporu rychlosti reakce a zamezení přebytku nezreagovaného karbidu vápenatého ve strusce by tedy mohlo být účelné použít co možná nejjemnější karbid vápenatý. Nabízejí se tak odsiřovací výrobky na bázi jemně rozděleného karbidu vápenatého, který má střední velikost zrn blízkou 30 pm.1) The desulfurization reaction proceeds at the interface of solid calcium carbide and molten iron, and the faster the solid is distributed, the faster it is. Thus, it may be expedient to use as fine a calcium carbide as possible to promote the reaction rate and avoid excess unreacted calcium carbide in the slag. There are thus offered desulfurization products based on finely divided calcium carbide having a mean grain size close to 30 µm.
2) Jemná granulometrie přináší některé nevýhody. Jednou z nich je nebezpečí exploze následkem reaktivity spojené s vlhkostí. Dalším nedostatkem je nedostatečná tekutost. Při použití karbidu vápenatého ve směsi s hořčíkem větší granulometrie dále vzniká nebezpečí rozdružení (segregace) směsi během dopravy.2) Fine granulometry presents some disadvantages. One is the risk of explosion due to the reactivity associated with moisture. Another drawback is the lack of fluidity. Furthermore, the use of calcium carbide in a mixture with magnesium of larger granulometry creates the risk of segregation of the mixture during transport.
Z těchto důvodů se někdy dává přednost, zejména u litiny, větším zrnům karbidu vápenatého, a to například od 300 pm do 10 mm. Reakce karbidu vápenatého je potom značně neúplná, což vede ke zvýšení odpadu až na 20 kg na tunu litiny místo 3 kg na tunu litiny při použití mikromletého karbidu vápenatého. Použití hrubších zrn karbidu vápenatého je tedy vhodné 15 pouze při odsiřování litiny ve slévárenství, kde zpracovávaná množství jsou menší. V železárnách by to vedlo k tvorbě odpadových strusek, obsahujících velké podíly nezreagovaného karbidu vápenatého, což by bylo velmi škodlivé pro životní prostředí.For these reasons, it is sometimes preferred, especially for cast iron, to have larger grains of calcium carbide, for example from 300 µm to 10 mm. The calcium carbide reaction is then considerably incomplete, resulting in an increase of waste up to 20 kg per ton of cast iron instead of 3 kg per ton of cast iron using micronized calcium carbide. Thus, the use of coarser calcium carbide grains is suitable only for the desulphurisation of cast iron in foundries, where the amounts to be processed are smaller. In ironworks, this would lead to the formation of waste slags containing large amounts of unreacted calcium carbide, which would be very harmful to the environment.
Problém, který je třeba řešit, má tedy stejnou povahu jak při odsiřování roztaveného surového železa pro rafínaci, tak i pro výrobu litiny, přičemž však použitý výrobek nemá úplně stejné 20 vlastnosti. Pro surová železa pro rafínaci je zapotřebí výrobek s dostatečně jemnou granulometrií, aby ho bylo možné dopravovat pneumaticky bez ucpání vháněcích trysek, avšak prostý příliš jemných složek, aby měl dobrou tekutost. Takový výrobek může obsahovat například 85 hmotn. % i více zrn o velikosti od 25 do 300 pm. Pro slévárenské litiny je třeba výrobek s většími zrny, například od 300 pm do 10 mm.Thus, the problem to be solved is of the same nature in both the desulfurization of molten pig iron for refining and for cast iron production, but the product used does not have exactly the same properties. For pig iron for refining, a product with sufficiently fine granulometry is required to be conveyed pneumatically without blocking the injection nozzles but free of too fine components to have good flowability. Such a product may contain, for example, 85 wt. % or more grains having a size of from 25 to 300 µm. For foundry cast iron, a product with larger grains, for example from 300 µm to 10 mm, is required.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Vynález přináší výrobek pro odsiřování roztaveného železa na bázi karbidu vápenatého a pojivá, jehož podstatou je, že sestává ze zrn, obsahujících každé nejméně jednu částici práškového karbidu vápenatého, povlečenou pojivém tvořeným látkou, která se pojí k povrchu zrn, ale je nelepivá a stabilní po aplikací při teplotách až nejméně do teploty 70 °C, přičemž toto pojivo je 30 při teplotě povlékání nad teplotou místnosti kapalné a je tvořené organickou hmotou s ostře vymezenou teplotou tavení mezi 70 °C a 100 °C.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a product for the desulphurization of molten calcium carbide-based iron and a binder, comprising: grains containing each at least one particle of calcium carbide powder coated with a binder consisting of a binder that binds to the grain surface but is non-sticky and stable application at temperatures up to at least 70 ° C, wherein the binder is liquid at a coating temperature above room temperature and consists of an organic mass with a sharply defined melting point between 70 ° C and 100 ° C.
Pojem karbid vápenatý rovněž značí technický karbid vápenatý, který může obsahovat 10 až 15 nebo i více hmotn. % nečistot, například vápna.The term calcium carbide also refers to technical calcium carbide, which may contain 10 to 15 or more wt. % impurities such as lime.
Podle jednoho provedení vynálezu mohou být tato zrna přímo tvořená částicemi prášku z karbidu 35 vápenatého, povlečenými pojivém. S výhodou jsou zrna, tvořená částicemi prášku karbidu vápenatého, povlečenými první vrstvou pojivá a druhou vnější vrstvou, sestávající z jemnějších zrn karbidu vápenatého, která jsou sama rovněž povlečená. Prášek z karbidu vápenatého může být mikromletý prášek o velikosti částic menší než 250 pm. S výhodou má 85 % zrn velikost od 25 do 300 pm.According to one embodiment of the invention, the grains may be directly formed by calcium carbide powder particles 35 coated with a binder. Preferably, the grains consisting of calcium carbide powder particles coated with a first layer of binder and a second outer layer consisting of finer grains of calcium carbide, which are themselves also coated. The calcium carbide powder may be a micronized powder having a particle size of less than 250 µm. Preferably, 85% of the grains have a size of from 25 to 300 µm.
Podle druhého provedení vynálezu mají tato zrna formu granulátu z drceného meziproduktu na bázi povlečených částic prášku z karbidu vápenatého, v němž jsou aglomerovaná pojivém, přičemž jednotlivá zrna granulátu obsahují více aglomerovaných částic z prášku karbidu vápenatého, jednotlivě krytých povlakem pojivá. Zrna granulátu mají s výhodou průměr mezi 0,3 mm a 10 mm. Takový granulát se hodí pro odsiřování litiny.According to a second embodiment of the invention, these grains are in the form of a granulated intermediate granule based on coated calcium carbide powder particles in which they are agglomerated with a binder, the individual granulate grains comprising a plurality of agglomerated calcium carbide powder particles individually coated with a binder. The granulate grains preferably have a diameter between 0.3 mm and 10 mm. Such a granulate is suitable for the desulfurization of cast iron.
Jako pojivo může výrobek podle vynálezu například obsahovat dehet nebo smolu, kyselinu stearovou nebo nasycený mastný ester glycerolu. Chemická čistota nasyceného mastného esteru je s výhodou nejméně 90 %. Nasycený mastný ester může být hydrogenovaný ricinový olej na bází trihydroxystearátu glycerolu.As the binder, the product according to the invention may, for example, comprise tar or pitch, stearic acid or a saturated fatty ester of glycerol. The chemical purity of the saturated fatty ester is preferably at least 90%. The saturated fatty ester may be hydrogenated castor oil based on glycerol trihydroxystearate.
-2CZ 284493 B6-2GB 284493 B6
Podle dalšího znaku vynálezu je množství pojivá od 0,2 do 10 hmotn. % hmotnosti karbidu vápenatého.According to a further feature of the invention, the binder amount is from 0.2 to 10 wt. % by weight of calcium carbide.
Prášek z karbidu vápenatého může obsahovat uhlíkatou přísadu, jako kamenné uhlí, antracit, petrolejový koks, v podílu 4 až 10 hmotn. % hmotnosti karbidu vápenatého.The calcium carbide powder may contain a carbonaceous additive, such as charcoal, anthracite, petroleum coke, in a proportion of 4 to 10 wt. % by weight of calcium carbide.
Podle dalšího znaku vynálezu prášek z karbidu vápenatého obsahuje přísadu jedné nebo více látek, zvolených ze skupiny, zahrnující vápno, uhličitan vápenatý, dusíkaté vápno, oxid hořečnatý, oxid hlinitý, saze, hliník, hořčík, vápník, v celkovém podílu hmotnosti až do velikosti hmotnostního podílu karbidu vápenatého.According to a further feature of the invention, the calcium carbide powder comprises the addition of one or more substances selected from the group consisting of lime, calcium carbonate, nitrogen lime, magnesium oxide, alumina, carbon black, aluminum, magnesium, calcium, in total weight proportions up to weight. content of calcium carbide.
Zrna karbidu vápenatého mohou být ve směsi s 0,9 až 1,1 hmotn. % sazí, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého.The calcium carbide grains may be mixed with 0.9 to 1.1 wt. % carbon black based on the weight of calcium carbide.
Vynález dále přináší způsob výroby výrobku pro odsiřování litiny v roztaveném stavu, jehož podstata spočívá v tom, že se karbid vápenatý mele nebo drtí na prášek a při teplotě vyšší než je teplota tavení pojivá se míchá s pojivém, sestávajícím z organické látky s ostře vymezenou teplotou tavení mezi 70 °C a 100 °C, načež se připraví homogenní směs karbidu vápenatého a pojivá, v níž jsou zrna karbidu vápenatého povlečená pojivém.The invention further provides a process for the production of a molten cast iron desulfurization product comprising the step of grinding or crushing calcium carbide to a binder at a temperature above the melting point with a binder consisting of an organic substance at a sharply defined temperature melting between 70 ° C and 100 ° C, whereupon a homogeneous mixture of calcium carbide and a binder is prepared in which the calcium carbide grains are coated with a binder.
Dále vynález přináší způsob výroby výrobku pro odsiřování litiny v roztaveném stavu, jehož podstatou je, že se karbid vápenatý mele nebo drtí na prášek a při teplotě vyšší než je teplota tavení pojivá se míchá s pojivém, sestávajícím z organické látky s ostře vymezenou teplotou tavení mezi 70 °C a 100 °C, načež se připraví homogenní směs karbidu vápenatého a pojivá, v níž jsou částice karbidu vápenatého povlečené pojivém, přičemž získaná homogenní směs se aglomeruje a tvaruje na tvarová tělíska, aglomerovaná pojivém, která se potom drtí a rozdrcený produkt se prosévá k uvedení na požadovanou granulometrii pro vytvoření granulátu zrn, obsahujících částice karbidu vápenatého kryté povlakem pojivá.Further, the present invention provides a method for producing a molten iron desulfurization product, wherein the calcium carbide is ground or pulverized and mixed at a temperature above the melting point with a binder consisting of an organic substance having a sharply defined melting point between 70 ° C and 100 ° C, whereupon a homogeneous mixture of calcium carbide and a binder is prepared in which the calcium carbide particles are coated with a binder, the homogeneous mixture obtained is agglomerated and formed into shaped bodies agglomerated with the binder, which is then crushed and crushed Sieves to the desired granulometry to form granulate grains containing binder coated calcium carbide particles.
Směšování karbidu vápenatého s pojivém se při způsobu podle vynálezu může provádět při současném mletí nebo drcení karbidu vápenatého na prášek.The mixing of the calcium carbide with the binder in the process according to the invention can be carried out while grinding or crushing the calcium carbide to a powder.
Množství pojivá smíchaného s práškovým karbidem vápenatým je při způsobu podle vynálezu s výhodou mezi 0,2 a 10 hmotn. %, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého.The amount of binder mixed with the calcium carbide powder is preferably between 0.2 and 10 wt. %, based on the weight of calcium carbide.
Podle dalšího znaku způsobu podle vynálezu se k vytvářené směsi karbidu vápenatého a pojivá přidává v průběhu mletí karbidu vápenatého na prášek uhlíkatá látka v podílu od 4 do 10 hmotn. %, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého.According to a further feature of the process according to the invention, a carbonaceous substance in a proportion of 4 to 10% by weight is added to the calcium carbide / binder mixture formed during the grinding of the calcium carbide to a powder. %, based on the weight of calcium carbide.
Podle jiné obměny vynálezu se k vytvořené směsi práškového karbidu vápenatého a pojivá přidává po rozemletí karbidu vápenatého uhlíkatá látka v podílu od 4 do 10 hmotn. %, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého.According to another variation of the invention, a carbonaceous substance in a proportion of 4 to 10% by weight is added to the formed mixture of powdered calcium carbide and binder after grinding the calcium carbide. %, based on the weight of calcium carbide.
Podle dalšího provedení způsobu podle vynálezu se získaná homogenní směs nechává vychladnout při plynulém míchání, čímž se vytvoří prášek s povlečenými zrny, tvořenými karbidem vápenatým, chráněnými pojivém.According to a further embodiment of the process according to the invention, the obtained homogeneous mixture is allowed to cool with continuous stirring, thereby forming a powder with coated binder, composed of calcium carbide, protected with binder.
Podle dalšího provedení způsobu podle vynálezu se směs karbidu vápenatého, popřípadě uhlíkaté látky, a pojivá vytváří při jejím současném aglomerování. Aglomerovaný, opět rozdrcený aprosátý výrobek se s výhodou smíchá s 0,9 až 1,1 hmotn. % sazí, vztaženo na hmotnost rozdrceného a prosátého výrobku.According to another embodiment of the process according to the invention, a mixture of calcium carbide or carbonaceous substance and binder is formed while agglomerating it simultaneously. The agglomerated, again crushed and sieved product is preferably mixed with 0.9 to 1.1 wt. % carbon black, based on the weight of the crushed and screened product.
Vynález umožňuje vyřešit výše uvedený problém vytvořením odsiřovacího činidla, majícího účinnost mikromletého karbidu vápenatého a výše uvedených větších granulometrii. Tento výsledek je dosažen zvětšením granulometrie výrobku povlečením nebo aglomerací jemně rozděleného karbidu vápenatého organickým pojivém, které mizí při styku s roztaveným železem při rozptýlení karbidu vápenatého v tavenině. Odsiřovací výrobek je tak samorozptylující se.The invention makes it possible to solve the above problem by providing a desulfurizing agent having the efficiency of micronized calcium carbide and the aforementioned larger granulometry. This result is achieved by increasing the granulometry of the article by coating or agglomerating the finely divided calcium carbide with an organic binder that disappears upon contact with molten iron when the calcium carbide is dispersed in the melt. The desulfurization product is thus self-dispersing.
Uvedené pojivo rovněž chrání karbid vápenatý před oxidací a před vlhkostí. Karbid vápenatý, zejména je-li ve formě jemných částic, má sklon při styku se vzduchem explodovat (prachovýThe binder also protects the calcium carbide from oxidation and moisture. Calcium carbide, especially if it is in the form of fine particles, tends to explode on contact with air (dust
-3CZ 284493 B6 výbuch). Kromě toho se při jeho reakci s vodou a s vlhkostí vyvíjí jak známo acetylén, což je velmi zápalný plyn.-3GB 284493 B6). In addition, acetylene, a highly flammable gas, develops as it is known to react with water and moisture.
Dále umožňuje uvedené pojivo při zachování reaktivních vlastností karbidu vápenatého při teplotě roztaveného železa opětné spojení nejjemnějších částic nebo prachu, které vznikají při drcení.Furthermore, the binder, while maintaining the reactive properties of the calcium carbide at the temperature of the molten iron, allows the finest particles or dust produced by the crushing to be recombined.
Protože má poměrně vysokou teplotu tavení, zabraňuje pojivo postupnému měknutí výrobku při zvýšené teplotě, které by vedlo k zalepování zařízení pro skladování, manipulaci a rozdělování odsiřovacího výrobku.Because it has a relatively high melting point, the binder prevents gradual softening of the product at elevated temperature, which would lead to a sticking of the device for storing, handling and distributing the desulfurization product.
Takový výrobek může být použit pro odsíření litiny za různých podmínek. Jednak může být použit pro odsiřování roztaveného železa k rafinaci při vhánění tryskou v nejjemnější formě, případně se současným vháněním jiného odsiřovacího výrobku, například hořčíku. Dále může být použit pro odsiřování slévárenské litiny, kdy se buď ukládá do licího kanálu na dno kapsy před tím, než se do ní vlije tavenina, nebo se prostě vsypává do taveniny, vždy ve formě větších zrn. Výrobek podle vynálezu může být také použit současně zároveň jak pro roztavené železo k rafinaci, tak i pro výrobu litiny, kdy se ukládá do souvislé kovové trubky, postupně zaváděné do taveniny.Such a product can be used to desulfurize cast iron under various conditions. On the one hand, it can be used for the desulfurization of molten iron for refining by blowing it through the nozzle in the finest form, possibly with the simultaneous injection of another desulfurizing product, for example magnesium. Furthermore, it can be used for desulfurization of foundry cast iron, where it is either deposited in the pouring channel on the bottom of the pocket before the melt is poured into it or simply poured into the melt, always in the form of larger grains. The product according to the invention can also be used simultaneously for both molten iron for refining and for the production of cast iron, where it is deposited in a continuous metal tube, gradually introduced into the melt.
Je tedy možné shrnout, že jako pojivo je možné zvolit několik typů výrobků. Jednak to jsou pojivá tuhá při teplotě místnosti, jejichž teplota tavení, přednostně volitelná, je mezi 70 °C a 100 °C. Tato teplota je o něco vyšší než teplota, které bude odsiřovací výrobek vystaven během skladování, což zamezí vzájemnému slepování zrn. Je řádově rovna teplotě, panující ve spojovacích zařízeních, což usnadňuje tuto operaci. Aby se dosáhla ostře vymezená teplota tavení, je výhodné použít výrobek složený převážně z jedné chemické látky, například z 80 hmotn. % nebo lépe z 90 hmotn. %. Je možné použít některých dehtů, kyseliny stearové, jejichž teplota tavení je okolo 70 °C, nebo mastných esterů glycerolu. Zvláště dobře vyhovuje výrobek, známý na trhu jako RICIDROL, získaný hydrogenací ricinového oleje. Ricinový olej sestává z více než 80 hmotn. % triricinoleátu glycerolu. Kyselina ricinolejová je kyselina s 18 atomy uhlíku, obsahující dvojnou vazbu a jednu alkoholovou funkční skupinu. Hydrogenace ricinového oleje vede nasycením dvojné vazby k výrobku, sestávajícímu převážně ze trihydroxystearátu glycerolu, který má vyhraněnou teplotu tavení 86 °C. Naproti tomu parafíny, směsi nasycených karbidů, nevyhovují, neboť jejich měknutí začíná při teplotě 40° C. Pro výrobu povlečeného karbidu vápenatého jsou výhodné mastné estery glycerolu, zejména trihydroxystearát glycerolu.In summary, several types of products can be selected as a binder. On the one hand, they are solid binders at room temperature, the melting point of which is preferably selectable is between 70 ° C and 100 ° C. This temperature is somewhat higher than the temperature to which the desulfurization product will be exposed during storage, which will prevent the grains from sticking together. It is of the order of magnitude equal to the temperature prevailing in the coupling devices, which facilitates this operation. In order to achieve a sharply defined melting point, it is advantageous to use a product composed predominantly of one chemical, for example 80 wt. % or more preferably 90 wt. %. Some tars, stearic acids having a melting point of about 70 ° C, or fatty esters of glycerol can be used. A product known on the market as RICIDROL, obtained by hydrogenating castor oil, is particularly well suited. Castor oil consists of more than 80 wt. % glycerol triricinoleate. Ricinoleic acid is an 18-carbon acid containing a double bond and one alcohol functional group. The hydrogenation of castor oil results in the saturation of the double bond to a product consisting predominantly of glycerol trihydroxystearate having a distinct melting point of 86 ° C. On the other hand, paraffins, mixtures of saturated carbides, are unsatisfactory because their softening starts at a temperature of 40 ° C. Fatty esters of glycerol, especially glycerol trihydroxystearate, are preferred for the production of coated calcium carbide.
Pro úplnost je možné uvést použití pryskyřic, jejichž polymerace probíhá při teplotách místnosti nebo mírně zvýšených teplotách v rozmezí od 40 °C do 70 °C, například furfurylové pryskyřice, polyestery, vinylester, epoxy, přičemž tento výčet není omezující. Tato pryskyřice, která polymeruje během spojovacího zpracování, tvrdne a zamezuje měknutí odsiřovacího výrobku během skladování.For the sake of completeness, the use of resins whose polymerization takes place at room temperatures or slightly elevated temperatures in the range of from 40 ° C to 70 ° C, such as, but not limited to, furfuryl resins, polyesters, vinyl ester, epoxy. This resin, which polymerizes during the bonding process, hardens and prevents softening of the desulfurization product during storage.
Použijí-li se jiná pojivá než pryskyřice (dehty a smoly, hydrogenovaný ricinový olej, kyselina stearová), směs karbidu vápenatého a pojivá může být vytvořená buď předběžně v míchačce, hnětači nebo v drtiči karbidu, tvořícím současně výborný míchač, nebo přímo v zařízení pro aglomeraci bez tlaku, jako je granulační buben nebo talířové nebo kuželové zařízení pro granulaci na kuličky. V obou případech se složky směsi přivedou obecně na teplotu o něco vyšší než je teplota tavení pojivá, takže jsou kapalné, avšak na výstupu z aglomerovacího zařízení pojivo ztuhne. Použije-li se mikromletý karbid vápenatý, je nutný ohřev. Tento ohřev může být vypuštěn při použití lisu s válci, který současně provádí drcení a aglomeraci a který může být napájený přímo hrubším karbidem vápenatým a pojivém při teplotě místnosti.When binders other than resins (tars, pitches, hydrogenated castor oil, stearic acid) are used, the mixture of calcium carbide and binder may be formed either in a pre-mixer, kneader or carbide crusher, forming an excellent mixer, or directly in the equipment. depressurized agglomeration, such as a granulation drum or a plate or cone bead granulation device. In both cases, the components of the mixture are generally brought to a temperature slightly higher than the melting point of the binder so that they are liquid, but at the outlet of the sintering machine the binder solidifies. If micronised calcium carbide is used, heating is required. This heating can be omitted using a roller press which simultaneously performs grinding and agglomeration and which can be fed directly with coarser calcium carbide and binder at room temperature.
Použijí-li se jako pojivá furfurylové, polyesterové, vinylesterové, nebo epoxidové pryskyřice, vytvoří se směs karbidu vápenatého a pojivá v míchačce nebo v drtiči při teplotě místnosti. Také je možno smíchat pryskyřici a karbid vápenatý před mlecím zařízením, sloužícím k mikromletí karbidu vápenatého, a přidat katalyzátor polymerace do míchačky. Směs se potom zavede do aglomeračního zařízení, kde může být mírně zahřáta pro urychlení polymerace pryskyřice.When furfuryl, polyester, vinyl ester or epoxy resins are used as binders, a mixture of calcium carbide and binder is formed in a mixer or crusher at room temperature. It is also possible to mix the resin and the calcium carbide upstream of the grinding device for micronizing the calcium carbide, and to add the polymerization catalyst to the mixer. The mixture is then introduced into an agglomeration apparatus where it can be slightly heated to accelerate polymerization of the resin.
-4CZ 284493 B6-4GB 284493 B6
V rámci vynálezu je také možné přidat ke karbidu vápenatému jiné přísady, jako uhlíkaté látky (kamenné uhlí, antracit, petrolejový koks), v podílu od 4 do 10 hmotn.% hmotnosti karbidu, nebo uhličitan vápenatý nebo dusíkaté vápno ve větších procentních podílech, pro vyvíjení plynu v tavenině roztaveného železa. Dále je možné přidávat přísady pro úpravu složení strusky, jako vápno, oxid hlinitý nebo hořečnatý. Stejně tak je možné řídit aktivitu kyslíku v roztaveném železe přidáváním sazí, hliníku, hořčíku nebo vápníku.It is also possible within the scope of the invention to add to the calcium carbide other additives such as carbonaceous substances (coal, anthracite, petroleum coke) in a proportion of 4 to 10% by weight of carbide, or calcium carbonate or nitrogen lime in larger proportions, generating gas in the molten iron melt. It is also possible to add additives to modify the composition of the slag, such as lime, alumina or magnesium. It is also possible to control the activity of oxygen in molten iron by adding carbon black, aluminum, magnesium or calcium.
Tyto přísady, jejichž podíl může být řádově 100 hmotn. %, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého, se přidají buď do drtiče nebo ve formě prachu do míchačky na výstupu z drtiče. Množství pojivá, použitého při procesu, je v rozmezí od 0,2 do 15 hmotn.%, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého nebo směsi karbidu vápenatého a přísad, přednostně v rozmezí od 0,2 do 10 hmotn. %.These additives, the proportion of which can be of the order of 100 wt. %, based on the weight of calcium carbide, are added either to the crusher or in the form of dust to the mixer at the outlet of the crusher. The amount of binder used in the process is in the range of 0.2 to 15% by weight, based on the weight of calcium carbide or a mixture of calcium carbide and additives, preferably in the range of 0.2 to 10% by weight. %.
Při aglomeraci směsi karbidu vápenatého a pojivá se používá klasických technologických postupů, které se volí v závislosti na druhu pojivá, na velikosti zrn a na mechanických vlastnostech aglomerované hmoty, která se má vyrábět.In the agglomeration of the calcium carbide-binder mixture, conventional techniques are used, depending on the type of binder, grain size and mechanical properties of the agglomerated mass to be produced.
První skupinou prostředků pro aglomeraci je použití míchacích nebo beztlakových postupů. Jednou z možností je granulační buben. Je to otáčivý válec, nakloněný o několik stupňů k vodorovné rovině a poháněný motorem při proměnlivé rychlosti. Látka, která má být aglomerována, se zavádí horním koncem válce a aglomerovaný výrobek se odebírá na spodním konci válce. Rozměry válce a jeho rychlost otáčení určují dobu setrvání výrobku a tedy i jeho konečnou granulometrii. Je-li třeba, provádí se na výstupu z bubnu prosévání pro oddělení příliš velkých a příliš malých částic. Malé částice a velké částice po opětném drcení se znovu zavádějí do vstupního konce bubnu.The first group of agglomeration compositions is the use of mixing or non-pressure processes. One possibility is a granulation drum. It is a rotating cylinder, tilted a few degrees to the horizontal and driven by the engine at variable speed. The substance to be agglomerated is introduced through the upper end of the cylinder and the agglomerated product is removed at the lower end of the cylinder. The dimensions of the cylinder and its rotational speed determine the residence time of the product and hence its final granulometry. If necessary, sieving is carried out at the outlet of the drum to separate too large and too small particles. Small particles and large particles after regrinding are reintroduced into the inlet end of the drum.
Jinou možností je talíř pro aglomerování na kuličky. Jedná se o kruhový talíř, umístěný v rovině nakloněné v úhlu od 30 do 65° vzhledem k vodorovné rovině a otáčející se kolem osy, kolmé k této nakloněné rovině. Talíř je na svém obvodu opatřený obrubou. Výrobek, který má být aglomerován do kuliček, se přivádí ke středu talíře, největší kuličky postupují vzhůru a jsou odváděny přes obrubu ve spodní oblasti talíře. Jako ve výše uvedeném případě se provádí prosévání spojeného výrobku s recyklací jemných částic a opětně rozdrcených hrubých částic.Another option is a plate for sintering into balls. It is a circular plate, located in a plane inclined at an angle of 30 to 65 ° with respect to the horizontal plane and rotating about an axis perpendicular to the inclined plane. The plate is provided with a skirt on its periphery. The product to be agglomerated into the spheres is fed to the center of the plate, the largest spheres moving upwards and discharged through the flange in the lower region of the plate. As in the above case, screening of the bonded product is performed with the recycling of fine particles and re-crushed coarse particles.
Další možností je kužel pro aglomeraci na kuličky. Princip je blízký principu uvedeného talíře na aglomeraci na kuličky. Jedná se o komolý kužel s kuželovitostí mezi 5 a 30°, otevřený na své velké základně a otáčející se kolem své přibližně vodorovné osy. Látka, určená k aglomeraci, se přivádí ke dnu komolého kužele na straně jeho malé základny a aglomerovaný výrobek vystupuje v blízkosti nejníže uspořádané tvořící přímky kužele přes jeho velkou základnu. Jako v předešlém případě se provádí prosévání spojeného výrobku s recyklací jemných částic a opětně rozdrcených hrubých částic.Another option is a cone for agglomeration into balls. The principle is close to the principle of said plate on the ball agglomeration. It is a truncated cone with a conicity between 5 and 30 °, open on its large base and rotating around its approximately horizontal axis. The material to be agglomerated is fed to the bottom of the truncated cone on the side of its small base, and the agglomerated product protrudes near the lowest disposed cone forming lines through its large base. As in the previous case, screening of the bonded product is performed with the recycling of fine particles and re-crushed coarse particles.
Konečně je možné použít starších přístrojů, jako granulační míchačky se šroubovicovými míchadly.Finally, it is possible to use older devices such as granulation mixers with helical agitators.
Druhou skupinou je aglomerace pod tlakem. Jednou z možností, náležejících do této skupiny, je válcový lis, sestávající ze dvou válců s vodorovnými osami, otáčejících se v navzájem opačném smyslu, v podstatě se dotýkajících nebo uložených v nepatrné vzdálenosti od sebe a majících eventuálně dutiny různých tvarů, jako kulových, polštářovitých, vejčitých atd. V tomto případě je možné vynechat předchozí drcení a míchání za tepla a napájet lis přímo karbidem vápníku o velikostí zrn až 12 mm a pojivém ve formě zrn, přičemž lis působí jako drtič s válci.The second group is agglomeration under pressure. One possibility belonging to this group is a cylindrical press consisting of two cylinders with horizontal axes rotating in opposite directions to each other, substantially touching or lying at a slight distance from each other, and possibly having cavities of different shapes, such as spherical, cushion , egg, etc. In this case, it is possible to omit the previous crushing and mixing under heat and feed the press directly with calcium carbide of up to 12 mm grain size and binder in the form of a grain, the press acting as a roller crusher.
Další možností je stroj na výrobu tablet, který se dá používat v několika provedeních, jejichž princip je stejný. Dutina ve tvaru tablety, která se má vyrábět, je tvořená válcovou matricí se svislou osou, uzavřenou ve spodní části pístem. Prach se vsype do dutiny, srovná se do roviny, potom se stlačí spuštěním horního pístu podle míry žádaného stlačení. Po vytažení horního pístu se spodní píst zdvihne pro vyhození tablety.Another possibility is a tablet making machine which can be used in several embodiments whose principle is the same. The tablet-shaped cavity to be produced is a cylindrical matrix with a vertical axis, closed at the bottom by a piston. The dust is poured into the cavity, leveled, then compressed by lowering the upper piston according to the degree of compression desired. After withdrawing the upper piston, the lower piston is raised to eject the tablet.
-5CZ 284493 B6-5GB 284493 B6
Jinou možností je vytlačovací stroj, ve kterém se těstovitá směs protlačuje otvorem hubice, a to šnekem v pouzdře, které může být vyhřívané.Another possibility is an extruder in which the paste mixture is forced through the orifice of the nozzle by means of a screw in a sleeve which can be heated.
V případě aglomerace pod tlakem při jakémkoli druhu použitého pojivá musí být směs pojivá a karbidu vápenatého připravená před zavedením do spojovacího zařízení, míchačky nebo drtiče.In the case of agglomeration under pressure for any kind of binder used, the binder / calcium carbide mixture must be prepared prior to introduction into the coupling device, mixer or shredder.
Volba mezi dvěma skupinami aglomerovacích postupů je ovlivňovaná technickými a současně ekonomickými hledisky. Z technického hlediska jsou výhodné stroje pro spojování pod tlakem, protože výrobky, aglomerované pod tlakem, mají lepší mechanickou soudržnost. Lisy na kuličky a tablety kromě toho vedou k získání výrobků přesných rozměrů.The choice between two groups of sintering processes is influenced by both technical and economic aspects. From a technical point of view, pressurized bonding machines are preferred because the products agglomerated under pressure have better mechanical cohesion. In addition, ball and tablet presses result in products of exact dimensions.
Z ekonomického hlediska je situace rozmanitější. Provozní náklady tlakových zařízení jsou nižší, avšak pořizovací náklady jsou vyšší než u zařízení bez tlaku.From an economic point of view, the situation is more diverse. The operating costs of pressure equipment are lower, but the purchase costs are higher than those of non-pressure equipment.
Kuličky, tablety nebo extrudované částice, získané aglomerováním, jsou často větší, než by odpovídalo granulometrii, požadované pro odsiřovací výrobek. Proto je třeba provést opětné drcení, obecně následované proséváním, pro získání zrn žádané granulometrie. Na výstupu prosévání se příliš jemné částice vracejí k aglomeraci a příliš velké částice se vracejí do drtiče. Pro zvýšení tekutosti a způsobilosti získaného výrobku k rozptylu v tavenině může být kromě toho výhodné přidat k opětně drcenému a prosátému odsiřovacímu výrobku malé množství, asi 1 hmotn. %, sazí, dobře smíchaných s výrobkem.The beads, tablets or extruded particles obtained by agglomeration are often larger than would correspond to the granulometry required for the desulfurization product. Therefore, it is necessary to regrind, generally followed by sieving, to obtain the grains of the desired granulometry. At the sieving outlet, too fine particles return to the agglomeration and too large particles return to the crusher. In addition, it may be advantageous to add a small amount of about 1% by weight to the re-crushed and screened desulfurization product to increase the flowability and melt dispersibility of the product. %, carbon black, well mixed with the product.
Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings
Jediný obrázek znázorňuje graficky granulometrie výchozího materiálu a směsí, získaných podle dále popisovaných příkladů.The single figure shows graphically the granulometry of the starting material and mixtures obtained according to the examples described below.
Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Vynález bude blíže vysvětlen v následujících příkladech provedení. Příklady 1, 2, 3, 4 a 5 ukazují míchání karbidu vápenatého s různými pojivý.The invention will be explained in more detail in the following examples. Examples 1, 2, 3, 4 and 5 show the mixing of calcium carbide with various binders.
Příklad 1Example 1
V drtiči s tyčemi byly za stejných provozních podmínek při stejné teplotě 115 °C rozdrceny dvě dávky karbidu vápenatého stejného původu, jedna s přidáním 1 hmotn. % hydrogenovaného ricinového oleje a druhá bez přidání.In a rod crusher, two batches of calcium carbide of the same origin were crushed under the same operating conditions at the same temperature of 115 ° C, one with the addition of 1 wt. % hydrogenated castor oil and the other without addition.
Byla provedena granulometrická analýza obou dávek s těmito výsledky:Granulometric analysis of both doses was performed with the following results:
V každém řádku této tabulky, postupně pro dávku bez hydrogenovaného ricinového oleje a s ním jsou v prvním sloupci uvedené rozměry čtvercových ok síta v pm, v dalším sloupci procentuální podíl větších částic než odpovídající oko síta, avšak jemnějších než je velikost předešlého síta,In each row of this table, for a batch without hydrogenated castor oil and with it, the first column shows the square mesh dimensions in pm, in the next column the percentage of larger particles than the corresponding mesh, but finer than the previous mesh size,
-6CZ 284493 B6 v dalším sloupci je uvedený celkový zbytek frakcí většího zrna, než je velikost otvorů odpovídajícího síta.In the next column, the total remainder of the grain fractions larger than the aperture size of the corresponding sieve is shown.
Tato tabulka ukazuje, že granulometrie je menší u výrobku podle vynálezu, kde je méně hrubých částic nad 100 gm, tj. 5,6% místo 11,2%, a je asi poloviční množství propadu pod 25 gm, tj. 13,3 % oproti 25,6 %. Podíl částic o velikosti nad 50 gm je naproti tomu přibližně stejný, a to asi 50 %.This table shows that the granulometry is smaller for the product according to the invention, where the less coarse particles are above 100 gm, ie 5.6% instead of 11.2%, and is about half the drop rate below 25 gm, ie 13.3% compared to 25.6%. On the other hand, the proportion of particles over 50 gm is about the same, about 50%.
Dále byla provedena celková zkouška tekutosti pro srovnání tekutosti obou prachových látek. Zkouška spočívá v tom, že se vzorek prachu nechá projít kalibrovaným otvorem u dna nálevky, mající poloviční úhel u vrcholu 20° . Při dobře definovaných podmínkách naplnění nálevky se výsledek vyjádří nejmenším průměrem otvoru, kterým nastává pozorovaný průtok. V případě prachu karbidu vápenatého bez hydrogenovaného ricinového oleje je pozorován průtok pro průměr otvoru 22 mm, zatímco pro prach, drcený s přidáním hydrogenovaného ricinového oleje, je pozorován průtok pro průměr otvoru 18 mm.In addition, an overall fluidity test was performed to compare the flowability of both powders. The test consists in passing a dust sample through a calibrated orifice at the bottom of the funnel having a half angle at the top of 20 °. Under well-defined funnel filling conditions, the result is expressed by the smallest hole diameter through which the observed flow occurs. In the case of calcium carbide dust without hydrogenated castor oil, a flow rate of 22 mm hole diameter is observed, whereas for dust crushed with hydrogenated castor oil addition, a flow rate of 18 mm hole diameter is observed.
Srovnávací metodou byly dále měřené prahy výbušnosti prachu karbidu vápenatého bez a s přídavkem hydrogenovaného ricinového oleje. Pokusy se prováděly tak, že se vytvořila jiskra známé energie uvnitř oblaku prachu o velikosti zrn pod 50 gm v suspenzi ve svislém válci, kterým proudil stoupající proud nosného plynu, kyslíku nebo vzduchu. Jiskry byly vytvářené výbojem kondenzátorů, předem nabitých na napětí 260 V. Průtok plynu byl 6 litrů za minutu, množství prachu 2 g. Energie jiskry je daná vzorcem: E = 1/2 CV2, kde C je kapacita kondenzátorů a V je napětí. Byla provedena série 20 postupných zkoušek. Práh výbušnosti je definovaný jako minimální energie, nad kterou je pravděpodobnost výbuchu větší než 5 %, to je jedna exploze při sérii 20 pokusů. Čím je práh výbušnosti vyšší, tím je prach méně výbušný.Furthermore, the explosion thresholds of calcium carbide dust without and with the addition of hydrogenated castor oil were measured by the comparative method. The experiments were carried out by generating a spark of known energy inside a dust cloud below 50 gm in suspension in a vertical cylinder through which a rising stream of carrier gas, oxygen or air flowed. Sparks were generated by discharge of capacitors pre-charged to 260 V. The gas flow was 6 liters per minute, the amount of dust 2 g. The spark energy is given by the formula: E = 1/2 CV 2 , where C is capacitor capacitance and V is voltage. A series of 20 sequential tests was performed. The explosion threshold is defined as the minimum energy above which the probability of explosion is greater than 5%, that is one explosion in a series of 20 experiments. The higher the explosion threshold, the less explosive the dust.
U prachového karbidu vápenatého bez přís y je práh výbušnosti při 31 mJ, zatímco u výrobku podle vynálezu stoupl práh výbušnosti na hodnotu 213 mJ.For powdered calcium carbide without addition, the explosion threshold at 31 mJ, while for the product of the invention, the explosion threshold has risen to 213 mJ.
Pro zjištění reaktivity s vodou byly zavedené 2 g každého prachu do 30 ml vody a byl měřený objem acetylenu, vyvinutého za 1 s. U karbidu vápenatého bez přísady bylo pozorováno vyvinutí 70 ml/s, zatímco u výrobku podle vynálezu je toto množství pouze 11 ml/s.To determine the reactivity with water, 2 g of each dust were introduced into 30 ml of water and the volume of acetylene developed in 1 s was measured. The development of 70 ml / s was observed for calcium carbide without additive, whereas this product is only 11 ml /with.
Dále byla srovnávaná účinnost odsiřovacího výrobku tří směsí, a to směsi (1) podle dosavadního stav.: techniky, sestávající z 93 hmotn. % technického karbidu vápenatého a ze 7 hmotn. % uhlíkových přísad (kamenné uhlí, saze), směsi (2) podle vynálezu, sestávající z 93 hmotn. % technického karbidu vápenatého, 6 hmotn. % uhlíkových přísad a 1 hmotn. % hydrogenovaného ricinového oleje, a směsi (3) podle vynálezu, sestávající z 99 hmotn. % technického karbidu vápenatého a 1 hmotn.% hydrogenovaného ricinového oleje.Furthermore, the efficiency of the desulfurization product of three mixtures was compared, namely the prior art mixture (1). % of technical calcium carbide and of 7 wt. % of carbon additives (coal, carbon black), mixture (2) according to the invention, consisting of 93 wt. % of calcium carbide, 6 wt. % of carbon additives and 1 wt. % of hydrogenated castor oil, and the mixture (3) according to the invention, consisting of 99 wt. % of technical calcium carbide and 1 wt.% hydrogenated castor oil.
Byly zpracovány tři dávky stejného roztaveného železa o hmotnosti 1 t dávkami, 3 kg tří směsí, uvedených výše. Roztavené železo mělo počáteční obsah síry Sj = 0,050 hmotn. %. Dále uvedená tabulka ukazuje pro každou směs odsiřovacího výrobku dosažený konečný obsah síry Sf a podíl odsíření T, definovaný vztahem T = (Sj - Sf) / Sj.Three batches of the same molten iron weighing 1 ton were treated, 3 kg of the three mixtures mentioned above. The molten iron had an initial sulfur content Sj = 0.050 wt. %. The table below shows, for each desulfurization product mixture, the final sulfur content Sf and the desulphurisation ratio T, defined by the relation T = (Sj - S f ) / Sj.
Tyto pokusy ukazují zlepšení účinnosti směsi odsiřovacího činidla podle vynálezu oproti dosavadnímu stavu techniky.These experiments show an improvement in the efficacy of the present invention.
Příklad 2Example 2
Smícháním se vytvoří směs karbidu vápenatého afurfurylové pryskyřice. Výchozí látka byl jemně rozdělený karbid vápenatý s přídavkem 7 hmotn. % kamenného uhlí. Směs vykazovala tuto granulometrii:By mixing, a mixture of calcium carbide and afurfuryl resin is formed. The starting material was a finely divided calcium carbide with 7 wt. % of coal. The mixture exhibited the following granulometry:
Síto (pm) Zbytek % Celkový zbytek %Sieve (pm) Rest% Total Rest%
propad 25fall 25
Tato směs karbidu vápenatého a kamenného uhlí byla smíchána v míchačce s 10 hmotn. % furfurylové pryskyřice během 10 minut při teplotě místnosti a potom při 100 °C za účelemThis mixture of calcium carbide and lignite was mixed in a 10 wt. % furfuryl resin over 10 minutes at room temperature and then at 100 ° C to
Ukazuje se, že se granulometrie posunula směrem k větším částicím, protože čísla v posledním sloupci jsou větší než v tabulce granulometrie výchozí směsi a že jemné částice, menší než 25 pm, představují místo 25 % již jen 3,5 % složení výrobku.It turns out that granulometry has shifted towards larger particles because the numbers in the last column are larger than in the granulometry table of the starting mixture and that fine particles smaller than 25 µm represent only 3.5% of the product composition instead of 25%.
Příklad 3Example 3
Smícháním se vytvoří směs karbidu vápenatého s hydrogenovaným ricinovým olejem (Ricidrol).The mixture forms a mixture of calcium carbide with hydrogenated castor oil (Ricidrol).
Vychází se ze směsi mikromletého karbidu vápenatého se stejným obsahem kamenného uhlí, jako v příkladě 2. Směs vykazuje také stejnou granulometrii. Ricidrol v podílu 5 hmotn. %, vztaženo na celkové množství karbidu vápenatého, se zavede kapalný do míchačky, obsahující karbid vápenatý, zahřátý na teplotu 100 °C. Intenzivní míchání se provádí po dobu 10 minut a potom se směs během míchání ochladí.It starts from a mixture of micronised calcium carbide with the same content of coal as in Example 2. The mixture also has the same granulometry. Ricidrol in a proportion of 5 wt. %, based on the total amount of calcium carbide, is introduced into the liquid mixer containing the calcium carbide heated to 100 ° C. The vigorous stirring is carried out for 10 minutes and then the mixture is cooled while stirring.
Granulometrická analýza získaného výrobku je tato:The granulometric analysis of the product obtained is as follows:
-8CZ 284493 B6-8EN 284493 B6
Granulometrie je rovněž posunutá směrem k větším částicím a zejména částice menší než 25 pm tvoří jen 4,5 % složení místo 25 %. Granulometrie je však poněkud jemnější než při použití furfurylové pryskyřice.Granulometry is also shifted towards larger particles, and in particular particles smaller than 25 µm make up only 4.5% of the composition instead of 25%. However, the granulometry is somewhat finer than when using a furfuryl resin.
Příklad 4Example 4
Smícháním se vytvoří směs karbidu vápenatého s hydrogenovaným ricinovým olejem (Ricidrol). Podmínky příprav směsi jsou stejné jako v příkladu 3, avšak použije se podíl 10 hmotn. % hydrogenovaného ricinového oleje, vztaženo na hmotnost karbidu vápenatého.The mixture forms a mixture of calcium carbide with hydrogenated castor oil (Ricidrol). The conditions for the preparation of the mixture are the same as in Example 3, except that a 10 wt. % of hydrogenated castor oil based on the weight of calcium carbide.
Granulometrická analýza získaného výrobku je tato:The granulometric analysis of the product obtained is as follows:
V tomto příkladě je granulometrie ještě více posunutá směrem k větším částicím a zejména částice menší než 25 pm tvoří jen 1,5 % složení místo 25 %. Granulometrie je v každém případě výrazněji hrubší než při použití furfurylové piyskyřice nebo pouze 5 hmotn. % Ricidrolu.In this example, the granulometry is further shifted towards larger particles, and in particular particles smaller than 25 µm make up only 1.5% of the composition instead of 25%. In any case, the granulometry is significantly coarser than with furfuryl resin or only 5 wt. % Of Ricidrol.
Příklad 5Example 5
Připraví se směs karbidu vápenatého s kyselinou stearovou (Stearin). Podmínky přípravy směsi jsou stejné jako v příkladu 3, avšak použije se kyselina stearová nebo stearin v podílu 10 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost karbidu.A mixture of calcium carbide and stearic acid (Stearin) is prepared. The conditions for preparing the mixture are the same as in Example 3, except that stearic acid or stearin in a proportion of 10 wt. % based on the total weight of carbide.
Granulometrická analýza získaného výrobku je tato:The granulometric analysis of the product obtained is as follows:
-9CZ 284493 B6-9EN 284493 B6
V tomto příkladě je granulometrie posunutá k ještě větším částicím a zejména částice menší než 25 μπι netvoří více než 0,5 % složení místo 25 %. Granulometrie je v každém případě značně hrubší, než při použití furfurylové piyskyřice nebo 5 hmotn. % nebo i 10 hmotn. % Ricidrolu.In this example, granulometry is shifted to even larger particles, and in particular particles smaller than 25 μπι do not account for more than 0.5% of the composition instead of 25%. In any case, the granulometry is considerably coarser than using a furfuryl resin or 5 wt. % or even 10 wt. % Of Ricidrol.
Pět výše uvedených příkladů provedení vynálezu ukazuje, že prosté smíchání karbidu vápenatého s vhodným pojivém v míchačce umožňuje zvětšit množství hrubších částic a zmenšit množství jemných částic ve směsi. V nejpříznivějším případě, odpovídajícím příkladu 5, získaný výrobek obsahuje pouze 44 hmotn. % největších částic o průměru nad 200 μπι.The above five embodiments of the invention show that simply mixing calcium carbide with a suitable binder in a mixer makes it possible to increase the amount of coarser particles and reduce the amount of fine particles in the mixture. In the most favorable case corresponding to Example 5, the product obtained contains only 44 wt. % of the largest particles with a diameter exceeding 200 μπι.
Obr. 1 znázorňuje v jiné formě přehledně granulometrie výchozího materiálu a směsí podle příkladů 2 až 5. Na vodorovné oseje vynesený rozměr částic a na svislé ose celkové podíly částic menších než odpovídajících příslušné hodnotě, vynesené na vodorovné ose (velikosti síta).Giant. 1 shows, in another embodiment, the granulometry of the starting material and mixtures according to Examples 2 to 5. The horizontal dimension of the particle size and the vertical axis the total proportions of particles smaller than the corresponding value plotted on the horizontal axis (sieve size).
Následující příklady ukazují, že kombinace míchání a aglomerace umožňuje významně zvýšit granulometrii směsi.The following examples show that the combination of agitation and agglomeration makes it possible to significantly increase the granulometry of the mixture.
Příklad 6Example 6
Příklad se týká aglomerace tabletováním.The example relates to agglomeration by tabletting.
V míchačce se připraví směs karbidu vápenatého a kamenného uhlí s granulometrii, uvedenou v příkladu 2, a do směsi se přidá 5 % hmotnostních kyseliny stearové. Teplota v míchačce je nastavena přibližně na 100 °C, aby se kyselina stearová udržovala v kapalném stavu.A mixture of calcium carbide and coal with the granulometry shown in Example 2 is prepared in a mixer and 5% by weight of stearic acid is added to the mixture. The temperature in the mixer is set to approximately 100 ° C to keep the stearic acid in a liquid state.
Získá se výrobek, tvořený karbidem vápenatým, povlečeným stearinem, který má střední grar ílometrii mezi výrobky z příkladu 3 a příkladu 5. Po ochlazení se tento výrobek zavede do přívodní násypky tabletovacího stroje, jehož tlak se nastaví na 0,7 MPa. Výrobek má tvar válečků o průměru 10 mm a výšce 6 mm o přibližné hmotnosti 1 g. Tyto tablety se potom opětovně rozdrtí. Získají se zrna vesměs menší než 6 mm, z nichž 64 hmotn. % má velikost mezi 0,3 a 6 mm. Zrna menší než 0,3 mm se vracejí do míchačky.A stearin-coated calcium carbide product is obtained which has a mean grarilometry between the products of Example 3 and Example 5. After cooling, the product is introduced into a feed hopper of a tabletting machine whose pressure is set to 0.7 MPa. The product is in the form of rollers having a diameter of 10 mm and a height of 6 mm and an approximate weight of 1 g. These tablets are then crushed again. Grains generally smaller than 6 mm are obtained, of which 64 wt. % has a size between 0.3 and 6 mm. Grains smaller than 0.3 mm are returned to the mixer.
Příklad 7Example 7
Příklad se týká použití aglomerace lisem s válci.An example relates to the use of agglomeration with a roller press.
V míchačce se připraví směs karbidu vápenatého s granulometrii, uvedenou v příkladě 2, a přidá se 10 hmotn. % kyseliny stearové. Teplota v míchačce se nastaví na přibližně 100 °C, aby se kyselina stearová udržovala v kapalném stavu.A mixture of calcium carbide with the granulometry shown in Example 2 is prepared in a mixer and 10 wt. % stearic acid. The temperature in the mixer is adjusted to about 100 ° C to maintain the stearic acid in a liquid state.
Získá se výrobek, sestávající z karbidu vápenatého, povlečeného stearinem a mající granulometrii, obdobnou s granulometrii výrobku z příkladu 5. Výrobek se při teplotě od 80 °C do 100 °C zavede do násypky lisu s válci, neboť ochlazení není v tomto případě nutné. Vzdálenost mezi válci se během jednotlivých pokusů mění v rozmezí od 0,5 do 5 mm. Takto se získá konečný výrobek ve formě malých destiček o délce několika cm a tlouštce od 0,5 mm do 5 mm. Tyto destičky se opětovně rozdrtí v kladivovém drtiči. Získají se zrna, z nichž 60 hmotn. % má velikost od 0,3 do 6 mm. Zrna menší než 0,3 mm se vrací do míchačky, zatím co zrna větší než 6 mm se vrací do drtiče.An article consisting of stearin-coated calcium carbide and having a granulometry similar to that of Example 5 is obtained. The product is introduced into the hopper of the roller press at a temperature of from 80 ° C to 100 ° C, since cooling is not necessary in this case. The distance between the rollers varies between 0.5 and 5 mm during each experiment. In this way, the finished product is obtained in the form of small plates of a few cm length and a thickness of 0.5 mm to 5 mm. These plates are crushed again in a hammer crusher. Grains were obtained, of which 60 wt. % has a size of 0.3 to 6 mm. Grains smaller than 0.3 mm are returned to the mixer while grains larger than 6 mm are returned to the crusher.
Příklad 8Example 8
Příklad se týká aglomerace v lisu na kuličky.The example relates to agglomeration in a bead press.
V míchačce se připraví směs karbidu vápenatého s granulometrii do 12 mm s přídavkem 5 hmotn. % kyseliny stearové. Teplota v míchačce se udržuje na teplotě místnosti.In a mixer, a mixture of calcium carbide with granulometry up to 12 mm is added with the addition of 5 wt. % stearic acid. The temperature in the mixer is maintained at room temperature.
Získaná směs se zavede do přívodní násypky lisu na kuličky, jehož válce mají prohlubně tvaru kuliček. V horní části, kde oba válce lisu jsou blízko u sebe, se lis chová jako drtič, ve kterém jsou zrna karbidu drcena. Rozdrcená zrna se v blízkosti roviny, obsahující osy válců, aglomerují pomocí pojivá ve formě kuliček. Tyto kuličky se potom opětovně drtí v kladivovém drtiči.The mixture obtained is introduced into the feed hopper of the bead press, whose cylinders have bead-like depressions. In the upper part, where the two rollers of the press are close together, the press acts as a crusher in which the carbide grains are crushed. The crushed grains are agglomerated in the form of spheres in the vicinity of a plane containing the axis of the rollers. These balls are then re-crushed in a hammer crusher.
-10CZ 284493 B6-10GB 284493 B6
Získají se zrna, z nichž asi 60 % hmotnostních má velikost mezi 0,3 a 10 mm. Zrna menší než 0,3 mm se vrací do míchačky, zatímco zrna větší než 10 mm se vrací do kladivového drtiče.Grain is obtained, of which about 60% by weight has a size of between 0.3 and 10 mm. Grains smaller than 0.3 mm are returned to the mixer, while grains larger than 10 mm are returned to the hammer crusher.
Příklad 9Example 9
Zpracují se současně čtyři dávky stejného roztaveného železa pro výrobu litiny, a to jednak odsiřovacím výrobkem podle vynálezu, připraveným za podmínek podle příkladu 7, a jednak odsiřovacím výrobkem podle dosavadního stavu techniky, sestávajícím z technického karbidu vápenatého, obsahujícího asi 10 hmotn. % vápna a hrubě rozdrceného na velikost zrn v rozmezí od 0,3 do 4 mm. Použité podíly odsiřovacího výrobku byly 3,5 kg.ť1 pro odsiřovací výrobek podle vynálezu a 3,5, popřípadě 10, popřípadě 20 kg.ť1 pro odsiřovací výrobek podle dosavadního stavu techniky v pokusech 2, 3 a 4. Získané výsledky jsou uvedené v následující tabulce, kde jsou obsahy síiy jako počáteční obsah síry Sj a výsledný obsah síry Sf, uvedené v procentech, stejně jako činitel T odsíření, rovný (Si-Sf)/Sj:Four batches of the same molten iron for the production of cast iron are treated simultaneously, both on the basis of a desulfurization product of the invention prepared under the conditions of Example 7 and on the other hand with a prior art desulfurization product consisting of technical calcium carbide containing about 10 wt. % lime and coarsely crushed to a grain size in the range of 0.3 to 4 mm. The proportions of the desulfurization product used were 3.5 kg.l -1 for the desulfurization product according to the invention and 3.5, respectively 10 and 20 kg.l -1 for the prior art desulfurization product in experiments 2, 3 and 4. The results obtained are given. in the following table, where the sulfur contents as the initial sulfur content Sj and the resulting sulfur content S f , expressed as a percentage, as well as the desulfurization factor T, are equal to (Si-Sf) / Sj:
Je zřejmé, že použití odsiřovacího výrobku na bázi karbidu vápenatého, aglomerovaného podle vynálezu, má účinnost odsíření přibližně stejnou jako více než pětkrát větší množství karbidu vápenatého s velikostí zrn od 0,3 do 4 mm.Obviously, the use of the calcium carbide desulfurization product agglomerated according to the invention has a desulfurization efficiency approximately equal to more than five times the amount of calcium carbide having a grain size of 0.3 to 4 mm.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (29)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK3075-92A SK280908B6 (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Product for desulfurization of liquid cast iron and process for preparing thereof |
| CS923075A CZ284493B6 (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Product for desulfurizing molten iron and process for producing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS923075A CZ284493B6 (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Product for desulfurizing molten iron and process for producing thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ307592A3 CZ307592A3 (en) | 1995-08-16 |
| CZ284493B6 true CZ284493B6 (en) | 1998-12-16 |
Family
ID=5369778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS923075A CZ284493B6 (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Product for desulfurizing molten iron and process for producing thereof |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ284493B6 (en) |
| SK (1) | SK280908B6 (en) |
-
1992
- 1992-10-08 SK SK3075-92A patent/SK280908B6/en unknown
- 1992-10-08 CZ CS923075A patent/CZ284493B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK280908B6 (en) | 2000-09-12 |
| CZ307592A3 (en) | 1995-08-16 |
| SK307592A3 (en) | 1994-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6633781B2 (en) | Method for producing briquettes containing calcium-magnesium compounds and iron-based compounds and briquettes obtained thereby | |
| TW201120222A (en) | Method for producing briquettes, method for producing reduced metal, and method for separating zinc or lead | |
| JP2005307348A (en) | Iron-based powder mixture for powder metallurgy | |
| US5242480A (en) | Desulfurizing agent for cast iron, comprising calcium carbide and an organic binding agent | |
| JP2002146444A (en) | Method for producing agglomerated product of raw material for iron making | |
| US4093451A (en) | Coke agglomerate and method of utilizing same | |
| CZ284493B6 (en) | Product for desulfurizing molten iron and process for producing thereof | |
| JP3502011B2 (en) | Manufacturing method of carbonized interior agglomerates | |
| AU2009233017B2 (en) | Process for producing cement-bonded ore agglomerates | |
| JP3376621B2 (en) | Method for producing low CaO sintered ore | |
| PL171960B1 (en) | Calcium carbide based agent for desulfurizing molten pig iron | |
| FI98221C (en) | Desulfurizer containing cast iron calcium carbide and organic binder | |
| SU1269739A3 (en) | Method of producing desulfurizer for cast iron and steel | |
| NL9201746A (en) | Desulphurization agent for a metal melt, consisting of calcium carbide and an organic binder | |
| US3399255A (en) | Method for producing projectable targets | |
| SK16193A3 (en) | Process for producing sintered magnesia | |
| US3489549A (en) | Sintering material from iron-containing dry dust and preparing method thereof | |
| PT100940B (en) | PRODUCT FOR IRON FIDIFFORATION OF FUNFIFO CONSTITUTED BY CALCIUM CARBONIDE AND ORGANIC AGGLOMERANT | |
| TW201815676A (en) | Composition in the form of tablets comprising quick calco-magnesian compounds, method of obtaining these and use thereof | |
| EP4186963A1 (en) | Storage-stable spent pot-lining material, method for its preparation and its use as fuel | |
| EP1489161B1 (en) | Method for the production of high-concentration manganese mini-tablets for alloying aluminum baths and device for implementing said method | |
| CA1073214A (en) | Process and apparatus for production of slag material of reduced density | |
| JPS6227527A (en) | Method for utilizing desiliconization slag | |
| JP3163455B2 (en) | Granulation method of coarse and fine mixed powder granules and method for producing sintered ore | |
| JPH0784604B2 (en) | Method for producing iron powder for sinter shrinkage body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20031008 |