UA129289U - Спосіб отримання гранул - Google Patents

Abstract

Спосіб отримання гранул включає дозування шихти, змішування її із зв'язуючим, пресування, сушіння і дроблення, причому як зв'язуюче застосовують бентоніт у кількості 0,5-2,0 % від сухої маси шихти.

Description

Корисна модель належить до чорної металургії і може бути застосована для отримання гранул, що інтенсифікують агломераційний процес.

Відомий спосіб отримання гранул шляхом пресування брикетів, їх сушки і багатоступінчастого дроблення, в якому для підвищення міцності брикетів і збільшення виходу придатних гранул фракції 1,6-8,0 мм в шихту перед її пресуванням вводять матеріал, який містить глинозем - глиноземистий шлам, відпрацьований синтетичний шлак або мелений шлак виробництва вторинного алюмінію (Спосіб одержання гранул: пат. 116525 Україна, МПК С22В 1/14 / В.В. Ожогін, І.А. Ковалевський, Л.І. Тарасюк та ін. (Україна). - и201612255; заявл. 02.12.16; опубл. 25.05.17, Бюл. Мо 10).

Введення матеріалу, який містить глинозем, підвищує міцність брикетів, що при базовому рівні виходу придатних гранул в 70 95 і прийнятому 74,4 95 збільшує вихід придатного залежно від вибраного виду і співвідношення компонентів до 79,0-83,7 95, тобто на 5-13,7 9о (абс).

В той же час цей спосіб має істотний недолік, оскільки вимагає введення в шихту що брикетується, значної кількості (від 7,2 до 20,0 95) матеріалу, який містить глинозем, але за певних умов і в таких кількостях може виявитися небажаним компонентом, або дефіцитним, або надмірно витратним.

Відомий спосіб отримання гранул шляхом отримання і дроблення брикета, в якому для збільшення виходу придатних гранул в шихту перед її пресуванням, сушкою і дробленням вводять речовини, що мають нижчі аутогезійні властивості і/або міцність вище або нижче міцності складу початкової шихти брикета, які створюють локальні неоднорідності, по яких і відбувається розколювання брикета |Спосіб дроблення брикета, пат. 80791 Україна, МПК С22В 1/24 / В.В. Ожогін, С.В. Кривенко, В.І. Левченко та ін. (Україна). - и200612403; заявл. 30.10.06; опубл. 25.10.07, Бюл. Мо 171.

У цьому способі як речовину, що покращує дробимість, використовують недефіцитну аглоруду у кількості 2-7 95 (мас). Це збільшує вихід придатних гранул фракції 1,6-8,0 мм з раніше досягнутого рівня 47 95 до 50-57,5 95 (без урахування корисних фракцій розміром 1,6-8,0 мм, що входять в аглоруду), тобто на 3-10,5 95.

В той же час цей спосіб має істотний недолік, оскільки, по-перше, вимагає введення в шихту, що брикетується, аглоруду фракції 2-5 мм, яку і без попереднього брикетування можна

Зо використати як центри грудкування, а по-друге, аглоруду (або замінюючий її вапняк) в деяких випадках з тих або інших причин неприпустимо використати у складі гранул.

Найбільш близьким за технічною суттю і результатами до заявленої корисної моделі є спосіб отримання гранул у вигляді роздроблених брикетів, що включає дозування шихти, змішування її з'єднальним, пресування, сушіння і дроблення, в якому в шихту, що брикетується, перед пресуванням додатково вводять матеріал, який містить активне вапно у кількості 0,6-6 95 від загальної маси шихти (Спосіб одержання роздроблених брикетів: пат. 78896 Україна, МПК

С228 1/14 / В.В. Ожогін, О.А. Томаш, В.О. Носков та ін. (Україна). - а200506806; заявл. 11.07.05; опубл. 25.04.07).

Позитивною стороною відомого способу є те, що як компонент (по термінології авторів - "крошитель"), що вибірково ослабляє зв'язки між частками у брикетах, використовують пил газоочищень печей випалення вапна, що має знижену реакційну активність (до 3-4 діб при 5-10 мін для звичайного вапна). Вона є відходом при виробництві вапна, тому недефіцитна, досить дешева і при гідратації вологою, що міститься у брикетах, збільшується в об'ємі при сушінні, створюючи внутрішній тиск, що призводить до руйнування брикетів і сприяє дробленню їх на гранули необхідних розмірів і фракційного складу. Сушіння можна здійснювати в природних умовах, на що не потрібно витрати тепла, або при нагріві в печі, що забезпечує автономність від погодних умов. Проте в першому випадку міцність гранул виявляється вище, ніж в другому.

В той же час цей спосіб не дозволяє повністю вирішити задачу, що поставлена перед корисною моделлю, оскільки пил газоочищень печей випалення вапна, що піддалося дії атмосферної вологи і витриманою більше 1 доби, втрачає свою активність. Це не дозволяє створювати її запас, необхідний для забезпечення безперебійної роботи. Проте основним недоліком цього способу є те, що введення тонкого вапняного пилу створює значну кількість центрів розширювальної напруги, в т.ч. і в гранулах. Через це вони, хоча і зберігають задану міцність, але можуть руйнуватися при підвищенні навантаження, що обмежує їх доставку на значні відстані і погіршує процеси грудкування аглошихти.

У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб отримання гранул, в якому за рахунок застосування нового матеріалу і його кількості досягається підвищення міцності гранул при високих навантаженнях і збільшення виходу придатних гранул на рівні головного аналога.

Для вирішення поставленої задачі в способі отримання гранул, що включає дозування шихти, змішування її з єднальним, пресування, сушіння і дроблення, відповідно до корисної моделі, як зв'язуюче застосовують бентоніт у кількості 0,5-2,0 905 від сухої маси шихти.

Бентоніт - це природний глинистий мінерал (колоїдна глина). Основним компонентом бентоніту є монтморилоніт. Бентоніт належить до групи природних катіонітів, тому має іонообмінні властивості. ГОСТ 28177-89.

Введення бентоніту як зв'язуючого матеріалу забезпечує стискування і нерівномірну усадку брикетів практично без втрат.

У головному аналогу використовують вапняний пил, що також руйнує брикет, але шляхом створення внутрішньої розширювальної напруги аж до розтріскування. При цьому гранули виходять зниженої міцності.

Механізм саморуйнування брикетів розтріскуванням здійснюється за наступних умов. При введенні бентоніту, який має високі аутогезионні властивості, при сушінні сильно стягує частки, створюючи внутрішню руйнівну напругу. Це надає не лише високу міцність брикетам, але і створює їм нерівномірну усадку, що призводить до саморозтріскування брикетів при сушінні.

Помірними зусиллями додроблення знижують шматки брикетів, що утворюються, розміром більше 8 мм до розміру менше або рівними 8 мм активнішого саморозтріскування досягають підвищенням вологості, яка, у свою чергу, збільшується при зниженні тиску пресування, оскільки при додатку тиску надлишок вологи віддаляється через проміжки пресуючих осередків.

В той же час низький тиск пресування не забезпечує тісного контакту часток і не дає гранулам заданої міцності. Очевидно, що зміною співвідношення у брикеті великих і дрібних часток, введенням речовин з підвищеними аутогезійними властивостями, використанням різних єднальних, а також умовами варіації сушіння можливо здійснювати регулювання виходу придатного.

Тому співвідношення усіх згаданих параметрів у брикеті має бути оптимальним. Зокрема, витрата бентоніту не повинна перевищувати деякий граничний рівень, який визначається його високою вартістю, дефіцитністю, а також зниженням змісту корисних компонентів в гранулах.

Так, введення бентоніту в концентрат, використовуваний при виробництві окатишів, складає 0,5-1,0 96, але частіше 0,5 95. З урахуванням цих умов введення бентоніту понад 2 95 понад

Зо маси шихти, яка використовується для отримання гранул, небажаний.

Випробування гранул на розчавлювання не потрібно, оскільки при дробленні брикетів гранули не втрачають міцності.

Інші умови (в т.ч. мінімальний вихід гранул в 50 95) прийняті такими ж, як і в прототипі.

Зовнішній вигляд висушеного брикета зі змістом бентоніту у кількості більше 2 95 понад 100956 шихти, представлений на фіг. 1, з якого видно, що брикет поцяткований глибокими тріщинами, що дозволить після незначного додроблення забезпечити великий вихід придатних гранул фракції 1,6-8,0 мм.

Спосіб здійснюється таким чином:

Брикети циліндричної форми діаметром 30 мм і заввишки 18 мм виготовляли з вапнованої суміші аглодоменних і сталеплавильних шламів під тиском 40 МПа. Вологість шихти - 15-18 95.

Сушіння брикетів здійснювали при температурі 300 "С впродовж 0,5 ч. Додроблення брикетів, що розтріскалися, до потрібної фракції менше 8,0 мм виконували в дробарці ДЩ-150х80, щоки якої забезпечені вертикальним рифленням, що розколює брикети.

Всього було виконано 7 дослідів, у тому числі:

Дослід Мо 1 - отримання гранул по базовому досліду Мо 1 способу головного аналога, що використовує як дробильник "свіжий" пил газоочищень випалення вапна. У цьому досліді вихід придатних гранул фракції 1,6-8,0 мм склав 46,7 95.

Нагадаємо, що граничні межі, досягнуті в головному аналогу, складають: мінімальний заданий вихід придатних гранул фракції 1,6-8,0 мм встановлений на рівні 50 95, максимальний прийнятий вихід придатного склав 68,2 95.

Досліди Мо 2-6 - є отриманням гранул заданої фракції 1,6-8,0 мм за заявленим способом з використанням шихти головного аналога. Як дробильник використали бентоніт у кількості 0,5- 2,0 95, тобто досвід проводили через кожні 0,5 Об.

Отримані результати дослідження представлені в таблиці. 1.

Таблиця 1

Залежність виходу придатних гранул фракції 1,6-8,0 мм від введення в шихту бентоніту й 00000 неекуваннялоюнняї 0 ря 5 1.Витратабентоніту,?5д 1111171 10 105110 | 15120 | 25

Для наочності результати таблиці 1 представлені в графічному вигляді на фіг. 2, де лінія тт 77 з ординатою 50 95 представляє мінімальний заданий рівень виходу гранул для способу, заявленого в головному аналогу; він же прийнятий як такий і в заявленому способі; лінія ут: те ж, максимальний з ординатою 68,2 95; лінія жу описує залежність виходу придатних гранул фракції 1,6-8,0 мм від введення в шихту бентоніту, виражену у відсотках.

Виходячи з таблиці 1 і фіг. 2, в таблиці 2 визначаємо межі вмісту бентоніту в шихті, що забезпечують оптимальний вихід гранул.

Таблиця 2

Визначення заявлених меж добавок бентоніту, гранул, що впливають на вихід, які отримують дробленням брикетів

Вихід придатних гранул Вихід придатних гранул хоча і продовжує фракції 1,6-8,0 мм! Вихід придатних гранул бі бі 682 9 виявляється нижче) фракції 1,6-8,0 мм складає збільшуватися, складаючи більше 95,2 70, . проте витрата бентоніту перевищує заданого рівня 50 95/50,0-68,2 96, що вище заданий граничний рівень 295, що складаючи 46,7-49,9 95. | заданого рівня 50,0 Об. небажано '

Висновок: Задача)| Висновок: Задача корисної / . й корисної моделі не моделі вирішена Висновок: Задача корисної моделі не - вирішується вирішується

Таким чином, з таблиці 2, а також таблиці 1 і фіг. 2, витікає, що максимальний вихід придатних гранул складає 68,2 965, що вище за мінімальний заданий рівень 50,0 95 на 18,2 95 (абс), або 36,4 95 (від.).

У промислових умовах заявлений спосіб отримання гранул з брикетів може бути реалізований таким чином.

Брикети діаметром 30 мм і заввишки 18 мм, виготовлені з вапнованої суміші аглодоменних і сталеплавильних шламів з добавкою 1,7 95 бентоніту, пресують при 40 МПа, сушать 0,5 ч при 300 С і дроблять до фракції менше 8 мм. Отримані гранули спільно з некондиційним матеріалом розміром - 1,6 мм для спрощення їх утилізації дозовано вводять в аглошихту як центри грудкування.

Таким чином, запропонований спосіб дроблення брикетів дозволяє виключити використання вапняного пилу газоочищень, зберігаючи вихід придатних гранул на досягнутому рівні 50-

Claims (1)

1. 68,2 9. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб отримання гранул, що включає дозування шихти, змішування її із зв'язуючим, Зо пресування, сушіння і дроблення, який відрізняється тим, що як зв'язуюче застосовують бентоніт у кількості 0,5-2,0 95 від сухої маси шихти.