CZ9729U1 - Směs pro vytvoření brikety vhodné pro ztekucování hutnické strusky a briketa vytvořená z této směsi - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká směsi pro vytvoření brikety vhodné pro ztekucování hutnické strusky.

Směs obsahuje jakožto hlavní komponentu strusku z druhotného zpracování hliníku, polymemí pojivo vodu.

Technické řešení se týká i brikety vytvořené z této směsi.

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 získává jemnozmnou konsistenci a vzniká tak množství jak nerostného, tak i hlinitanového prachu.

Strusky z výroby hliníku se dále zpracovávají tak, že se drtí avymílají za účelem získání zbytkového hliníku. Zbývající část, která se skládá ze směsi oxidů, chloridů, fluoridů a kovových částic zejména na bázi AI, Na, K, Si se převážně odvaluje neboje velmi obtížně využitelná.

Mnohé z již zavedených technologií se zaměřují buď na využití metalické části ze stěrů, nebo po granulometrické úpravě zejména drcením a mletím se tyto stery 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, a podobně, a dále solné roztoky a kal. Tyto výroby bývají zatíženy vznikem nebezpečných plynů, solných roztoků a kalů, které je nutno buď s velkými energetickými nároky, nebo ve složitých zařízeních likvidovat.

Například v české zveřejněné patentové přihlášce CZ PV 830-95 je popsán způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů, při němž se ster a hliníkový odpad bez jakýchkoliv úprav louží a rozpouští bez přístupu vzduchu v loužicím roztoku obsahujícím chloridové ionty, kde se rozloží karbidy, nitridy, azreaguje 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 nebo do briket.

Nevýhodou tohoto řešení je složité strojní zařízení, převážně nerezové nebo jinak chráněné proti korozi, s problémy se zachycováním vyvíjejících se plynů z hygienických a ekologických důvodů. Přitom poměrně komplikovaný způsob je energeticky náročný a investičně i výrobně poměrně nákladný.

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.

-1 CZ 9729 Ul druhotného zpracování hliníku rostředí a pracovišť.

Proto v hutnictví železa a oceli je vhodné při využití strusky z tuto strusku briketovat, což umožní zlepšení ekologie životního p

K výrobě briket ze strusky se používají různé typy běžných poj i v mléko, melasa a jiné typy vhodných lepivých substancí, které pevnost briket.

V rakouském patentu AT č. 390 965 je popsána technologie zpracování hliníkových stěrů, a to hrubozmných stěrů, které jsou drceny. Z nich se získává kovový hliník a 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, tj. 900 až 1540 °C. Ohřev na takové teploty činí technický proces polymerace drahým a složitým. Uvedená technologie granulace není vhodná pro slrusku z druhotného zpracování hliníku, protože vzhledem k její velké reakční schopnosti bude v granulích probíhat rozkladná reakce, což u granulí 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 vř zvýšení obsahu SiO₂ ve směsi a vysokých teplot vypalování 2800 ' jílu vede k rychlému snížení pevnosti brikety až na 0,016 až 5,02 MPa. Z těchto důvodů je zřejmé, že složení pojivá a zhotovení granulí není příliš vhodné pro briketování strusky z druhotného zpracování hliníku.

, například vodní sklo, vápenné však nezajišťují dostatečnou hodné, vzhledem ke značnému °F, tj. 1540 °C. Snížení obsahu

Cílem tohoto technického řešení je získat levnou ztekucovací zpracování hliníku, která má identické vlastnosti jako fluorit při a to takovým způsobem či na takovém zařízení, které by omezilo

Podstata technického řešení složku ze strusky z druhotného ztekucování hutnické strusky, shora citované nevýhody.

Tohoto cíle se dosáhne jednak u směsi pro vytvoření brikety vh· strusky a obsahující jakožto hlavní komponentu strusku zdn polymemí pojivo vodu, a jednak u brikety vytvořené z této směsi, řešení. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že směs až 98 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, až 8 % hmotn. polyvinylacetátové disperze a zbytek vodu.

Ve výhodném provedení obsahuje směs až 92 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, až 3 % hmotn. polyvinylacetátové disperze a zbytek vodu.

odné pro ztekucování hutnické uhotného zpracování hliníku, a to podle tohoto technického pro vytvoření brikety obsahuje

Je výhodné, když směs dále obsahuje 0,5 až 2 % hmotn. nenas přísady zvolené ze skupiny zahrnující kyselinu olejovou a/nebo p ycené kyseliny jako hydrofóbní almitovou a/nebo stearovou.

Z této směsi vytvořená briketa je také předmětem tohoto těch: spočívá v tom, že obsahuje jako polymemí pojivo polymer polyv vlhkosti v množství do 1,5 % hmotn. vztaženo na celkovou nického řešení, jehož podstata inylacetátu a vodu ve zbytkové otnost brikety, přitom briketa vykazuje měrnou hmotnost od 1500 až 5000 kg.m'^J a pevnost v tláku alespoň 20 MPa.

S výhodou briketa vykazuje zbytovou vlhkost v množství do 0,5 % hmot., vztaženo na celkovou hmotnost brikety.

Ve výhodném provedení má briketa válcový tvar.

hmi

-2CZ 9729 U1

Hlavní výhodou tohoto řešení 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 podmínek, se rozkládá za současného vylučování páchnoucích či škodlivých látek jako je čpavek, metan, vodík, fosfiny atp. Z toho vyplývá další přednost tohoto řešení, 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 ío složení briket s polymemím pojivém, a to polymerem polyvinylacetátu. Brikety pro ztekucení hutnické strusky mohou mít různou pevnost a stálost při skladování, v závislosti na příslušné volbě typu polymemí substance ajejím složení. Největší pevnost vykazují brikety válcového tvaru o hmotnosti v rozmezí od 50 do 250 g. Pro rovnoměrné rozložení pojivých částic polymemí 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 námi navrhovaném technickém řešení se používá velmi jednoduchý a výrobně nedrahý polymer polyvinylacetátu

-CIT' i

o-

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 octová. Ve své podstatě to polymemí, hrubodispersní, neplastifíkovaná 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 monomem je do 0,5 %. Obvyklá viskozita podle metody normalizované odměrky pro vysoce molekulární sloučeniny je 11 až 40, vyjádřená jako Sayboltovo číslo.

Lepivost činí nejméně 450 N.m

Aby mohly být brikety podle tohoto technického řešení používány pro ztekucování hutnické strusky, musí mít brikety nejen dostatečnou pevnost a stálost při skladování, ale také minimální cenu. Při zvýšení obsahu polymemí přísady ve složení briket se jejich pevnost a odolnost vůči rozpadu zvyšuje, avšak vlastní náklady prudce rostou, a to 10 až 20 krát. Z toho důvodu pro zachování minimálních vlastních nákladů a získání nezbytné pevnosti a odolnosti briket může být polymemí substance částečně zaměněna hydrofóbními přísadami. Přidání alespoň jedné hydrofóbní 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 Ci7H₃₃COOH, existující ve dvou krystalických modifikacích alfa a beta s teplotami tání 13,4 °C a 16,3 °C. Při pokojové teplotě má tato kyselina 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

-3 CZ 9729 Ul kyseliny snižují hydroskopické vlastnosti směsí, a následné jímání vzdušné vlhkosti. Rovněž slouží jako mazivo v lisovacích nástrojích.

Pro rovnoměrné rozložení pojivých částic polymemí substance a hydrofóbní 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 mohly využívat pro ztekucení hutnické strusky, musí mít dostatečnou pevnost 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 až 40 minut rozpadávají. Dochází ktomu proto, že některé ío složky strusky, například nitridy hliníku Al_xN_y a hliník AI, 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. Proto při způsobu výroby těchto briket z uvedené briketovací směsi se mísí jednotlivé složky směsi v mísiči do homogenního stavu, homogenní směs se lisuje za studená do polotovaru brikety, který se vysuší do obsahu maximálně 1,5 % hmotn. zbytkové vody v briketě.

Složky briketované směsi se mísí ve směšovači do homogenního stavu po dobu 10 až 60 sec. Nejprve se smísí pojivé přísady a voda ve zvláštním směšovači, například rotorového typu. V tomto typu směšovače se následně mísí polymemí 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, který zaručuje tlakovou pevnost brikety.

Pro sušení brikety se doporučuje působení teplot 120 až 200 °C po dobu 30 až 60 minut v závislosti na hmotnosti brikety. Teploty pro polymeraci a sušení briket jsou tedy dostatečně nízké, což výrazně snižuje cenu zpracování. Sušení se může provádět v sušicím zařízení rotorového typu.

Po vysušení se horká briketa obvykle snadno vychladí, s výhodou na 30 až 50 °C. Chlazení se může provádět volně i nucené na chladicím dopravníku.

Vychlazená briketa se balí pro ochranu před navlhnutím, například atmosférickými srážkami 30 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, křemenné písky, oxid hlinitý nebo bauxit.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Struska, získaná z druhotného zpracování hliníku a určená k briketování má následné chemické složení přepočtené na známé substance v % hmotn.:

	60 -	65% A12O3
	8 -	10% SiO2
40	5 -	10% A1(OH)3
	7 -	10% MgO
	5 -	7% NaCl+KCI
	do	3% Na3AlF6
	do	l,5%ZnO
45	do	l,5%CaO
	do	l,5%AlxNy

-4CZ 9729 U1 do 1,5 % Fe do 1,5 % Cu stopy až 25 % AI stopy: P, As, C, Ni, U, 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 a samovolně se rozpadající při uložení. Obsahuje hygroskopické složky, jako nitridy, karbidy a reagující hliník, které pohlcují vlhkost z okolí. Složky, jako například nitridy hliníku Al_xN_y a hliník AI, se při interakci s vodou rozkládají a vylučují velké množství tepla a plynů, například amoniaku a vodíku

A1N + 3H₂O -> A1(OH)₃ + NH₃ 2A1 + 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 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 technologické obtíže, dochází k poškozování nástroje a znečišťování pracoviště. Naopak nedostatek vody vede k nerovnoměr25 nému rozložení částic polymemího pojidla, což 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 polymer polyvinylacetátu s vodou a získaná polyvinylacetátová disperze se v určitém množství dodává do dalšího směšovače, kde se pečlivě promíchá se struskou a hydrofóbní 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 rotorového typu s chladicím dopravníkem. Po ochlazení se brikety balí, například 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 a druhý odměřování materiálu. Hmotnostní dávkovače sestávají z těchto základních částí: váhového dávkovačího zásobníku, nakládacího zařízení, váh pro příjem nákladu, vážícího mechanizmu a mechanizmu řízení. Nakládací zařízení může být provedeno jako závěr, kterým se vpouští

-5 CZ 9729 U1 a 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 polymemí přísadu. Automatický dávkovač pro strusku může být jak jednofrakční, tak i dvoufrakční.

Automatické dávkovače těchto typů mohou být různě modifikované, což umožňuje jejich využití 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 polymemí 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 polymemí přísadou probíhalo homogenně. Proto směšovač, který provádí proces směšování co nej produktivněji, 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 uvedeným požadavkům nejvíce 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 až 60 sekund, výkonnost 2,6 až 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, tj. struska, voda a přísady, před jejich dodáním do směšovače strusky. Nepřesnost v dávkování jednotlivých složek struskové směsi se připouští u vody a přísad ± 2 %, a u strusky + 3 % hmotn.

Po smísení ve směšovači strusková směs postupuje na lis, ve kterém se 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 například 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 rozhodující význam 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 až 40 minut chemická reakce díky přítomnosti Al_xN_y 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. Přidání polymemí přísady nejen spojuje částice strusky navzájem, ale také poněkud zpomaluje rychlost reakce, přičemž ale nemůže zabránit jejich průběhu. Proto je nezbytné brikety po lisování okamžitě podrobit sušení. Jako sušicí zařízení lze využít libovolný ohřívací agregát, u něhož musí být v pracovní komoře teplota až 200 °C. Proces sušení je nutno provádět až do dosažení 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 se vlhkosti v briketě. To zapříčiňuje snížení pevnosti brikety a doby jejího

-6CZ 9729 Ul skladování, neboli 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, směrnou hmotností od 1500 až 5000 kg.m'³ ío 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 20 vlastností ve tvaru válečku o průměru od 35 do 50 mm při výšce od 15 do 50 mm, o hmotnosti v rozmezí kolem 120 g, směrnou hmotností kolem 2000 kg.m'³, silákovou pevností proti rozpadu kolem 100 MPa, při obsahu zbytkové vody do nejvíce 0,5 % hmotn., 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 25 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 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost brikety, a měrnou hmotnost 2000 kg.m'³.

Příklad 3

Briketovací směs obsahuje:

90 % 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% hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost brikety a měrnou hmotnost 2100 kg.m'³.

Příklad 4

Briketovací směs obsahuje:

91.5 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku,

1,0 % hmotn. polyvinylacetátové disperze,

0,5 % hmotn. hydrofobní přísady, a to kyseliny olejové a

-7 CZ 9729 Ul

7,0 % hmotn. vody.

Popsaným způsobem získané brikety vykazují tlakovou pevnost kolem 85 MPa, obsah vody 0,5 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost brikety a měrnou hmotnost 2100 kg.m'³.

Příklad 5

Briketovací směs obsahuje:

% hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku, % hmotn. polyvinylacetátové disperze, % hmotn. hydrofóbní přísady, a to kyseliny olejové a/nebo stearové a 7 % hmotn. vody.

ío Získané brikety mají tlakovou pevnost kolem 90 MPa, obsah vody 0,5 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost brikety, a měrnou hmotnost 2000 kg.m³.

Příklad 6

Briketovací směs obsahuje:

87,5 % hmotn. strusky z druhotného zpracování hliníku,

8,0 % hmotn. polyvinylacetátové disperze,

0,5 % hmotn. hydrofóbní 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 % hmotn., 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. hydrofóbní přísady a to kyseliny olejové,

2,8 % hmotn. vody.

Popsaným způsobem získané brikety vykazují tlakovou pevnost kolem 100 MPa, obsah vody 0,5 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost brikety, a měrnou hmotnost 2300 kg.m'³.

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 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 řešení získané jsou určeny zejména k ředění strusek na 35 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 a podobně. Brikety při svém užití vykazují rovněž mírný odsiřující a odfosforující účinek.

Claims (6)

1. CZ 9729 Ul

   NÁROKY NA OCHRANU

   1. Směs pro vytvoření brikety vhodné pro ztekucování hutnické strusky, zahrnující strusku z druhotného zpracování hliníku jakožto hlavní komponentu, polymemí pojivo a vodu, vyznačující se t í m , že obsahuje v % hmotn.:

   5 až 98 % strusky z druhotného zpracování hliníku,

   1 až 8 % polyvinylacetátové disperze a zbytek vodu.
2. 2. Směs podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se t í m , že obsahuje v % hmotn.: až 92 % strusky z druhotného zpracování hliníku, ίο 1 až 3 % polyvinylacetátové disperze a zbytek vodu.
3. 3. Směs podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že směs dále obsahuje 0,5 až

   2 % hmotn. nenasycené kyseliny jakožto hydrofóbní přísady, zvolené ze skupiny zahrnující kyselinu olejovou a/nebo palmitovou a/nebo stearovou.

   15
4. 4. Briketa vytvořená z této směsi podle nároku 1, nebo 2 nebo 3, zahrnující strusku z druhotného zpracování hliníku jako hlavní komponentu, polymemí pojivo a vodu, vyznačující se tím, že obsahuje polymer polyvinylacetátu jako polymemí pojivo a vodu ve zbytkové vlhkosti v množství do 1,5 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost brikety, přičemž tato briketa vykazuje měrnou hmotnost od 1500 až 5000 kg.m'³ a pevnost v tlaku alespoň

   20 20 MPa.
5. 5. Briketa podle nároku 4, vyznačující se tím, že vykazuje zbytkovou vlhkost v množství do 0,5 % hmot., vztaženo na celkovou hmotnost brikety.
6. 6. Briketa podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vykazuje válcový tvar.

   Konec dokumentu