Спосіб одержання брикетів

1. Спосіб одержання брикетів, який включає змішування з нагрівом дисперсного матеріалу, меляси та вапна, пресування утвореної маси з одержан ням брикетів та їх наступним прогрівом (просушуванням), який відрізняється тим, що змішування компонентів проводять при температурі 20-60°С впродовж 5-30 хвилин 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що на 100 м.ч. дисперсного матеріалу беруть 3-20 м.ч. меляси та 1,5-8 м ч вапна. 3. Спосіб за пп. 1,2, який відрізняється тим, що до суміші, яку пресують, додають 2-6 м ч. бентоніту або жирної глини та 0,2-1,0 м.ч. парафіну. Корисна модель належить до технології брикетування дисперсних матеріалів зі зв'язувальним, зокрема, до одержання брикетів з палива (антрациту, кам'яного вугілля, коксової дрібки тощо) та Іншої подрібненої сировини (руди, металургійних шламі в, феросплавів тощо), що можуть бути використані як побутове та енергетичне паливо, вщновлювач в різноманітних технологічних процесах, в сталеплавильному і доменному виробництві, а також для багатьох інших цілей. Відомий спосіб одержання брикетів шляхом змішування вугілля з вуглеводневим зв'язувальним та наступним брикетуванням (а.с. СРСР №1701733). Недоліками способу є недостатня міцність брикетів та шкідливий вплив зв'язувального на навколишнє середовище. Існує спосіб одержання хромових брикетів (патент РФ 2083693) шляхом зміщування пилу, що вміщує ферохром, з водою, пресуванням та сушінням одержаних брикетів. Суттєвими недоліками цього способу є дуже низька міцність сирих та сухих брикетів. Як прототип вибрано "Спосіб одержання паливних брикетів" (патент Великобританії №8623937). У відповідності з цим винаходом брикет одержують змішуванням вуглецевої дрібки з мелясою, оксидом або гідроксидом лужного або лужноземельного металу (кальцію) та спирту, формуванням брикетів та їх сушінням. До паливної маси також додають до 10% клею. Недоліками способу є невисока міцність брикетів у сирому (непрогрітому) стані ("зелена міцність"), використання летючого спирту, що призводить до погіршення умов праці та забруднення навколишнього середовища, використання дорогого клею В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб одержання брикетів зі зв'язувальним на основі меляси та вапна шляхом усунення відзначених недоліків. Суть корисної моделі полягає в тому, що в способі одержання брикетів, який включає змішування дисперсного матеріалу з мелясою та вапном, брикетування одержаної маси з наступним прогріванням (сушінням) брикетів, згідно корисної моделі, що з метою підвищення міцності сирих брикетів змішування проводять при температурі 20-60°С впродовж 5-30 хвилин. Добавка бентоніту або жирної глини сприяє одержанню термічно стійких брикетів, а додання парафіну - підвищенню їхньої вологостійкості. Міцність брикетів у сирому (непрогрітому) стані має важливе значення тому, що механічні навантаження на недостатньо міцні брикети в технологічному процесі призводять до їх руйнування і значному зниженню виходу кондиційної продукції. Вважається, що якщо сирий брикет після пресування витримує 810 падінь з висоти 1,5м на цементну підлогу без руйнування, то це є запорукою високого виходу продукції. Суттєвими ознаками корисної моделі, спільними з прототипом, є: - змішування дисперсного матеріалу з мелясою та вапном; - брикетування одержаної маси; - прогрівання (просушування ) брикетів. Суттєвими ознаками, що відрізняють корисну модель, є: - проведення змішування паливної дрібки зі зв'язувальним при температурі 20-60"С впродовж 5-30 хвилин; - введення на стадії змішування бентоніту або жирної глини та парафіну. CM о 5702 Між суттєвими ознаками, що відрізняють корисну модель, та технічним результатом існує причиннонаслідковий зв'язок. При змішуванні дисперсного матеріалу, меляси та вапна (негашеного та гашеного) останнє активно поглинає воду з меляси та реагує з цукром, що знаходиться в ній, з утворенням розчинних та нерозчинних у воді цукратів кальцію, внаслідок чого значно зростає в'язкість зв'язувального та його клеючі властивості. Протікання цих гетерогенних процесів відбувається не миттєво, а потребує певного часу. Оскільки швидкість хімічних процесів (утворення цукратів) та масообмін (поглинання води) зростають при підвищенні температури, пропонується проводити змішування при підвищеній температурі впродовж проміжку часу, що забезпечує одержання брикетів з високою "зеленою міцністю". Додавання бентоніту (жирної глини) до суміші, що брикетується, також сприяє активному відводу вологи з меляси. Крім того, наявність бентоніту (жирної глини) в брикеті підвищує його термостійкість, а присутність парафіну додає ВОЛОГОСТІЙКОСТІ. Суть корисної моделі пояснюється прикладами. Приклад 1. ЮОм.ч. антрацитового штабу (фракція 0-6мм, зольність 14,2%, вологість 3,7%) перемішують при температурі 30°С з 12м.ч. меляси та 2м.ч. гашеного вапна впродовж 15 хвилин. При цьому утворюється маса, яку пресують під тиском 18МПа. Одержаний сирий брикет витримує без руйнування більше 50 падінь з висоти 1,5м на бетонну підлогу. Прогрітий впродовж 20 хвилин в печі з температурою 200°С сухий брикет після охолодження має міцність на стиск 16МПа. Приклад 2. 100м ч. коксової дрібки (фракція 06мм, зольність 14,0%, вологість 6,3%) перемішують при температурі 40°С з Юм.ч. меляси, Зм ч. гашеного вапна та Зм.ч. бентоніту впродовж 10 хвилин. По тім провадиться пресування під тиском 18МПа. Сирий брикет витримує без руйнування більше 50 падінь з висоти 1,5м на бетонну підлогу. Прогрітий готовий брикет після охолодження до кімнатної температури має міцність на стиск 15МПа. Приклад 3 ЮОм.ч. збагаченого антрациту (фракція 0-6мм, зольність 12,5%, вологість 9,6%) змішують при температурі 20°С з 2,5м.ч. розмолотого негашеного вапна та 3,5м.ч. меляси впродовж 5 хвилин. Потім провадиться пресування під тиском 18МПа. Сирий брикет витримує без руйнування 12 падінь з висоти 1,5м на бетонну підлогу. Прогрітий готовий брикет після охолодження де кімнатної температури витримує тиск стискання 9МПа. Ці та інші приклади зведені в таблиці. Співвідношення між масовими частками інгредієнтів брикетної суміші, температура та час їх змішування встановлені експериментально за умови одержання міцних сирих та прогрітих брикетів. Якщо брати менше 1,5м ч. вапна та Змч. меляси на ЮОм.ч. вуглецевої дрібки, то міцність брикетів (особливо в сирому стані) значно погіршується Використовувати більше 8м.ч. вапна, 15м.ч. меляси та 6 м. ч. бентоніту (жирної глини) не має сенсу тому, що при цьому зростає вартість брикетів і значно підвищується їх зольність. Температура 20-60Т та час змішування 5-30 хвилин є оптимальними для одержання міцних сирих брикетів. Вміст парафіну у межах 0,21,0% забезпечує достатню вологостійкість прогрітих брикетів. В процесі виготовлення брикетів за даною корисною моделлю не спостерігається виділення летючих органічних речовин в атмосферу виключається використання клею та значно підвищується міцність сирих брикетів. Крім того, у порівнянні з прототипом, використання корисної моделі значно збільшує коло матеріалів, що брикетують. Таблиця Склад маси, що брикетується та властивості брикете 1 Дисперсний матеріал м ч Антр 100 2 3 № rVn 37 Гашене вапно, мч 20 Кокс 100 63 3,0 Антр 100 96 2 5 (негаїшне) 35 5 20 12 1370 9 6,0 20 0 ЗО 20 >60 1480 18 26 25 82 63 102 10,6 81 11,3 102 12,0 12 20 15 5 10 25 ЗО 40 60 ЗО >50 >60 >50 >50 >50 1130 1100 1170 1120 1210 11 10 13 14 14 45 5 25 >30 1420 12 32 8 ЗО 15 1380 10 100 5 20 >60 1460 16 Вопопсть % Час змішування хе Темпе ратура, °С МІЦНІСТЬ сири* брикетів число падінь 120 15 ЗО >50 1450 16 100 10 40 ,50 1180 15 5 6 7 8 9 Кокс, ЗО Кокс Кокс Кокс Кокс Кокс 10 Антр 100 96 11 Антр 100 96 12 Антр 100 96 1 5 1 5 40 4,5 40 31 (негашене) 23 (негаїшне) ВО 13 Феромарганець 10С 3,2 20 70 В 25 >25 1920 20 14 Феросилцій 100 5,0 15 85 10 ЗО >30 1890 22 15 Кокс ЗО промсировина, 70 • 4,3 7,1 5 ЗО >20 I960 Примітка Додано Зм ч жир глини 15 4 70, окалина Густина прогргтих Міцність на стиск прогрібршете тих брикетів МПз Меляса мч 100 100 100 100 100 Комп'ютерна верстка В. Мацело Підписне Додано 1 м ч парафіну Додано 6м ч бентонгту Додано 2м ч бентоніту Додано 0 2м ч парафіну Тираж 28 прим Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності" вул. Глазунова, 1, м. Київ-42,01601