PL52570B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 28.XII.1966 52570 KI. 80 b, 12/03 MKP C UKD 04 b p3J( Vi, Wspóltwórcy wynalazku: mgr Ini. Stanislaw Pawlowski, mgr Jan Mora¬ wski, mgr inz. Jan Sosin, dr inz. Boguslaw Sewerynski, mgr inz. Edward Rudnicki, mgr inz.Mieczyslaw Drozdz, mgr inz. Jerzy Plonka, mgr Stanislaw Pfadt Wlasciciel patentu: Instytut Materialów Ogniotrwalych, Gliwice (Polska) iSUOTSKM lry^:M ,-¦ centowego Sposób przeróbki przyweglowych lupków ogniotrwalych Przedmiotem wynalazku jest sposób przeróbki przyweglowych lupków ogniotrwalych.Przyweglowe lupki ogniotrwale zawieraja miedzy warstwami substancji ilastej wegiel w ilosci od 15% do 45%. Substancja ilasta zlozona jest z uwo¬ dnionych mineralów grupy kaolinitu. Zawiera wiec od 10% do 13% wody chemicznie zwiazanej. Glów¬ nym szkodliwym zanieczyszczeniem lupków sa zwiazki zelaza, których ilosci w przeliczeniu na tlenek zelazowy dochodza w stanie surowym do okolo 6%.Aby przyweglowe lupki ogniotrwale przemienic w uzyteczny i wartosciowy pólprodukt do produk¬ cji materialów szamotowych, nalezy je poddac pra¬ zeniu w celu spalenia wegla, odparowaniu wody chemicznie zwiazanej oraz przeprowadzeniu zwiaz¬ ków zelaza w ich postac magnetyczna, co umozli¬ wia pózniejsze oddzielenie ich droga separacji ma¬ gnetycznej.Wedlug znanych dotad metod przeróbki stoso¬ wano do prazenia przyweglowych lupków ognio¬ trwalych piece szybowe lub obrotowe. W piecach obrotowych prazy sie lupki przyweglowe o uziar- nieniu od 3 do 25 mm. Drobniejsze frakcje uziar- nienia sa bowiem z tych pieców wydmuchiwane.Prazenie lupku odbywa sie w dwóch, polaczonych ze soba obiegiem spalin, piecach obrotowych. Je¬ den z pieców sluzy do prazenia magnetyzujacego w temperaturze okolo 450°C, drugi do prazenia koncowego w temperaturze okolo 1300°C. Piec do 10 i# prazenia magnetyzujacego ogrzewany jest spalina¬ mi z pieca do prazenia koncowego. Spaliny te maja temperature okolo 850°C. Piec do prazenia koncowego ogrzewany jest gazem czadnicowym.Lupek wprowadzany jest najpierw do pieca, w którym odbywa sie prazenie magnetyzujace, po czym wedruje na bebnowe separatory elektro¬ magnetyczne, gdzie jest odzelaziany w polu ma¬ gnetycznym o natezeniu okolo 2500 Oer. Po odze- lazieniu lupek podawany jest do pieca obrotowe¬ go, w którym odbywa sie prazenie koncowe. W piecu tym wypala sie zawarty w lupku wegiel elementarny, a takze odparowana zostaje woda chemicznie zwiazana. Gotowy produkt z pieców obrotowych, dzieki dobrym warunkom prazenia magnetyzujacego, posiada mala zawartosc zelaza w postaci tlenków. Nie przekracza ona 1,5%.Jednakze warunki, jakie istnieja w piecu obroto¬ wym podczas prazenia koncowego, nie sa dogodne dla wypalania sie wegla, w wyniku czego gotowy produkt posiada zawyzone straty prazenia od 2 do 3,5%.W piecach szybowych prazy sie lupki przywe¬ glowe o granulacji 25 do 120 mm w temperaturze okolo 1250°C. Piece szybowe ogrzewane sa za po¬ moca palenisk pólgazowych gazem czadnicowym lub koksem metoda tak zwanej przesypki. Lupek podawany jest do pieca górnym otworem wsado¬ wym, odbierany natomiast dolnymi otworami wy- sypowymi, którymi wchodzi jednoczesnie do pieca 5257052570. potrzebne powietrze wtórne. Wypalony lupek pod¬ dawany jest sortowaniu recznemu. Odsortowane odlamki, zawierajaca wtracenia zwiazków zelaza, rozdrabniane sa na zfarna ponizej 25 mm, po czym poddawane sa separacji elektromagnetycznej na 5 sejpgratcrach bebnowych w polu magnetycznym o natezeniu okolo 2500 Oer. Wydajnosc seperacji jest w tym przypadku jednak bardzo mala i nie prze¬ kracza 30%, bowiem tlenki zelaza,,^ p,rQxJuktapb, prazenia maja slabe wlasnosci magnetyczne. Lupek 10 z pj#c£w szybowych odznacza sie na ogól mniej¬ szymi stratami prazenia niz produkt z pieców obrotowych, jednak zawartosc zelaza w przelicze¬ niu na tlenek zelazawy jest w nim zawyzona i wynosi zazwyczaj od, 2,5 do 4%. 15 Sposób bedacy przedmiotem wynalazku polega na zastosowaniu do przeróbki lupku o uziarnieniu ponizej 4 mm metody dwustopniowego prazecja, w piecach fluidyzacyjnych. Pierwszy stopien pra¬ zenia czyli tak zwane prazenie magnetyzujace od- 20 bywa sie w piecu fluidyzacyjnym przy zastosowa¬ niu atmosfery^ i^ciu^cyja^ o -za^actolftiio^; $-'4tr 9% CO, co nie dppuszcza„ do, utlenfeflia zelaza dp tlenku zelazowego (Fe20s), Warunki te osiaga sie przez stosowanie recyrkulacji czesci spalin. Ponad- 25 to dodatkowym czyrmikien utrzymujacym atmo¬ sfere redukcyjna jest regulacja ilosci wsadu. Czyn?, niki te przy, te^pe^atu^za grpcestf, p4 60& dot 8p° zapewniaja wysoka wydajnosc magnetyczna rzedu 94 do 95%, podczas gdy w warunkach dotad stoso- 30 wanych pieców obrotowych wydajnosc ta moze maksymalnie osiajfl^a$,lf a^r^o^sj^twifsr-, dzono jej spadek do 50°/o.Prazenie magnetyzujace przyweglowyeh lupków ogniotrwalych sposobem*, wedlug wynalazku cha- 35 Pft&tel&ziye. s^ ciaglpóeia procesu, wysoka wydaj- ^oscia w^sewa ojraz-naozMwoscia swobodnej regu- laejMajrówjn$ atmosfery w piecu, jak i tempera- t^ry* Osiaga, sie; to przez odpowiednia zmiane- sto- sugjcu powietrza do spalin, przy zalozone} ilosci 40 dfl&ucfcti dtau denej ilosci wsadu. Niecalkowite spa- l^pie w^g^ w lupku pr^zyweglowym p^yczynia sie d0i wo^tW:0rzenia; w warstwie fluidalnej w pierw- saypa atapie prazenia, aiJJDosfery redukujacej, sprzyr jafecej magjaejfeyzacjii produktu* jak równiez pozo- 45 afta&iwsgfel w peedu^efe po wstepnym prazeniu Wr piecu, fluidyzacyjnym, pozwala w zasadzie na prowac^eniie. prazenia, koncowego bez dodatku pa* Otrzymany- w ten sposófr produkt poddaje- sie se separacji magnetycznej przy natezeniu pola ma¬ gnetycznego cm^ foOOOt do &000 Oer. Pole magne¬ tyczna o. takim natezeniu zapewnia uzyskanie pro¬ dukty separacji, zawierajacego nie wiecej anizeli 1,3 %' tleafeów zelaza w pjraaiiezenki na* tlenek ze- 15 lazotwy. (Fe^Oi) oraz umozliwia jednoczesnie wiek* szy przewal produktu w jednostce czasu przy wy- spkim odzysku skladników ferromagnetycznych.PfwJakt separacji poddaje sie powtórnemu pra^ zeniu w tak zwanym drugim- stopniu prazenia, ee Jeet- to prazenie koncowe, które prowadzi sie w atmosferze utleniajacej w takim- samym jak po¬ przednio pieeu fluidyzacyjnym z ta róznica, ze temperature procesu podwyzsza sie do okolo 10(MK*-M00*€r Temperature te uzyskuje sie. przez ts spalenie wegla pozostalegp w pcodmkcie pp pierw¬ szym prazeniu. W przypadku zbyt majej zawar¬ tosci wegla we wsadzie, wprowt^pai sie w górna czesc warstwy gaz li|b inne paliwo. Poniewaz w etapie pierwszym prazenia magnetyzujacego przy ustalonych parametrach upal wegla jest sta¬ ly, w ruchu ciaglym niedobór paliwa dla drugiego etapu mozna okreslic w oparciu o zawartosc we¬ gla w lupku, surowym.Przedmiot wynalazku jest dokladniej wyjasniony na podstawie przykladu jego wykonania.Przyklad: Lupek przyweglowy, zawierajacy od 15 do 45% wegla, o frakcji od 0 do 4 mm, badz to jako przesiew odpadów, badl tez jako lupek kawalkowy rozdrobniony do ziarna ponizej 4 mm podaje sie bezposrednio do warstwy flu¬ idalnej pieca fluidyzacyjnego znanym urzadzeniem nadawczym. Urzadzenie nadawcze pieca fluidyza¬ cyjnego umozliwia scisla regulacje ilosci nadawa¬ nego wsadu, przy czym srednia ilosc wsadu w cia¬ gu godziny na 1 m2 trzonu pieca wynosi okolo HLlOr kg. Warstwa fluidalna* w której spala sie wegiel zawarty w lupku przyweglowym, posiada temperature od 600 do 800°C przy jednoczesnym utrzymaniu zawartosci tlenku wegla od 2 do 9% w gazach wyplywajacych z pieca fluidyzacyjnego.W* calu utrzymania w warstwie w czasie prazenia magaetyzujacego teraperatawy od' 800 do 800°C i zawartosci tlenku wegla w gaj&cJJL q4 Z dfi.8°/p CO, poza regulacja ilosci wsadu proces spalania wegla reguluje sie iloscia dmuchu calkowitego, natfaw^gp,popnw dysze, umieszczone w trzonie pieca. Dmuch calkowity wynosi od 640 do 840 Nm3 na godzine na 1 m2 trzonu pieca, przy jednoczes¬ nym utrzymaniu cisnienia pod trzonem od 420 do 480 mm slupa wody.Przy regulacji procesu spalania wegla1 przywe- glowego lupku w warstwie fluWamej znaczna role odgrywa stosunek ilosci zawracanych, spalin, do swiezego powietrza. Ilosc ich dostarczana do dttiu- ohu calkowitego waha sie w granicach od lfW do 240 Nm3 na godzine na 1 m2 trzonu* pieca. Z okolo 1210 kg wsadu przywegloweco lupku na 1 m2 trzonu w ciaga godziny uzyskuje sie z pieca flu¬ idyzacyjnego okolo 730 kg wstepnie wyprazonego lupku, który po wyjsciu z pieca fluidyzacyjnego schladza sie w odbiorczych transporterach slima¬ kowych.Wstepnie podprazony lupek przyweglowy podda¬ je sie separacji magnetycznej przy pomocy zna* nego separatora magnetycznego przy natezeniu pola od 6000 do 8000 Oer.Odseparowany z ferromagnetycznych skladników material jest wsadem do drugiego etapu progesu tak zwanego wypalania koncowego. Proces ten prowadzi sie w tym samym typie pieca fluidyza* cyjnego, przy czym w ciagu godziny na 1 m2 trzonu pieca podaje sie bezposrednio- do warstwy fluidanej znanym urzadzeniem nadawczym sred¬ nio okolo 870 kg wsadu-. Stosujac dmuch powietrza w ilosci od 60fr do 860 Nm3 na godzine na. Tm* trzonu przy cisnieniu pod trzonem od 420 dp 510 mm slupa wody, w lupku przyweglowym wstepnie wyprazonym wypala sie wegiel prawie calkowicie. Przez spalenie wegla w warstwie fft*-$KK0 5 idalnej uzyskuje sie temperature od 1000 do 1100°C. W przypadku niedostatecznej zawartosci wegla we wsadzie dopala sie warstwe palnikami wprowadzonymi do pieca przez okna kontrolne. \t Intensywnosc dopalania zalezy od bezwzglednej 5 zawartosci wegla w produkcie po separacji ma¬ gnetycznej, co z kolei zalezy od jej zawartosci w lupku surowym, gdyz ilosc spalanego wegla dla zalozonego pieca fluidyzacyjnego jest praktycznie stala. 10 Otrzymuje sie ostatecznie zim2 trzonu pieca fluidyzacyjnego w ciagu godziny srednio okolo 710 kg sypkiego produktu o ziarnistosci od 0 do 4 mm i zawartosci wegla od 0,2 do 0,7%.Produkt ten kieruje sie juz bezposrednio do 15 wyrobu materialów ogniotrwalych. Cechuje sie on ogniotrwaloscia zwykla powyzej 1770°C, zawar¬ toscia tlenku zelazowego ponizej 1,3%. Otrzymane z niego wyroby ogniotrwale wykazuja zawartosc tlenku glinu od 42,5 do 44,5%, tlenku zelazowego 2o ponizej 1,7%, ogniotrwalosc zwykla 1730/1750°C, porowatosc wzgledna od 14 do 22%, wytrzyma¬ losc na sciskanie od 250 do 500 kG/cm2 i ognio¬ trwalosc pod obciazeniem do 1480° oraz straty prazenia ponizej 0,5%. 25 6 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Sposób przeróbki przyweglowych lupków ognio¬ trwalych przez prazenie magnetyzujace rozdro¬ bnionych lupków w atmosferze redukujacej, usuwanie czastek zelaza w separatorze magne¬ tycznym i powtórne prazenie w temperaturze wyzszej od temperatury prazenia magnetyzu- jacego, znamienny tym, ze prazenie magnety¬ zujace prowadzi sie w piecu fluidyzacyjnym w temperaturze 600 do 800°C, w separatorze magnetycznym stosuje sie natezenie pola 6000 do 8000 Oer, a prazenie koncowe prowadzi sie w piecu fluidyzacyjnym w temperaturze od 1000 do 1100°C. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze atmosfere redukujaca w pierwszym stopniu uzyskuje sie przez zastosowanie recyrkulacji spalin i regulacji ilosci wsadu. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze w przypadku niedoboru wegla we wsadzie przy prazeniu koncowym, górna czesc warstwy ogrzewa sie innym paliwem, zwlaszcza gazem, PL