Спосіб одержання теплоізолюючої суміші, що самообпалюється

Спосіб одержання теплоізолюючої суміші, що самообпалюється, який включає перемішування лігніну з наповнювачем, який відрізняється тим, що процес проводять в режимі самообпалювання за рахунок теплоти реакцій утворення гідроксиду кальцію і горіння газів, що виділяють при піролізі лігніну, при цьому лігнін використовують з вогкістю 6-10мас.% і перемішують з мінеральним наповнювачем - свіжообпаленим порошкоподібним вапном і доменним граншлаком в співвідношенні 1:0,5:(0,3-0,5) в розрахунку на cуxi маси. (19) (21) a200800047 (22) 02.01.2008 (24) 12.05.2009 (46) 12.05.2009, Бюл.№ 9, 2009 р. (72) МІШАЛКІН АНАТОЛІЙ ПАВЛОВИЧ, UA, КОЛБІН МИКОЛА ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, КАМКІНА ЛЮДМИЛА ВОЛОДИМИРІВНА, UA, КАМКІН ВАЛЕРІЙ ПАВЛОВИЧ, UA, МІШАЛКІН ВЛАДИСЛАВ АНАТОЛІЙОВИЧ, UA, АНКУДІНОВ РУСЛАН ВАЛЕНТИНОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ, UA (56) SU, 1 016 908, A, 07.11.1984 SU, 1 279 743, A1, 30.12.1986 SU, 1 570 836, A1, 15.06.1990 3 цьому лігнін беруть з вогкістю 6-10мас.% і перемішують з мінеральними наповнювачами: свіжообпаленим порошкоподібним вапном і доменним граншлаком в співвідношенні 1:0,5:(0,3:0,5) на сухі маси. Необхідні робочі характеристики теплоізолюючої суміші за пропонованим способом (основність, в'язкість, інтервал плавлення і ін.) у разі ізоляції дзеркала рідкої сталі в кристалізаторі МНЛЗ одержують підбором складу і кількості компонентів мінеральної основи з урахуванням зольного залишку лігніну після його піролізу і збереження 0,3-0,5 вагової частини мінеральної основи. Суть винаходу, що заявляється, не витікає явним чином з відомого рівня техніки. За відомостями, що є у авторів, встановлена сукупність відмітних ознак по рівню техніки, висловлена у формулі винаходу. Отже, винахід, що заявляється, відповідає умові "новизна". Завдяки наявності вологи лігніну, після ретельного перемішування компонентів суміші протікає реакція утворення гідрооксиду кальцію практично одночасно у всьому об'ємі шихти з теплотою утворення 983,286кДж/моль. Після саморозігріву початкової суміші до температури вище 200°С реалізується процес піролізу лігніну з виділенням летючих складових лігніну: окислу вуглецю, водню і метану. У результаті відбувається самообпалювання компонентів початкової суміші в режимі тління в об'ємі початкової суміші з участю кисню лігніну і догорання летючих, що залишилися, на виході їх з шару обпалюваємої суміші при контакті з киснем навколишнього середовища. Процес самообпалювання початкової суміші супроводжується покриттям і частковим просоченням піролізним вуглецем складових суміші, поліпшуючими властивості теплоізолюючої суміші, що захисно-замащується, і укрупненням складових початкової суміші, що порошать. Припинення горіння пірогазів, визначать по зникненню полум'я над поверхнею початкової шихти, що свідчить про закінчення процесу піролізу лігніну і самообпалювання суміші. Надалі відбувається примусове охолоджування одержаної суміші, розігрітої в процесі самообпалювання до температури близько 800 С, до температури навколишнього середовища. Зниження вогкості лігніну нижче 6мас.% без додаткових заходів не призводить до реалізації способу в режимі самообпалювання через недостатню кількість теплоти, визначувану термодинамікою реакції утворення гідрооксида кальцію, для видалення вологи і розігрівання початкової суміші до температури початку піроліза лігніну, а збільшення вогкості понад 10% значно збільшує тривалість процесу отримання теплоізолюючої суміші за пропонованим способом. Таким чином, спосіб, що заявляється, дозволяє виключити вживання палива при отриманні Комп’ютерна верстка А. Рябко 86714 4 теплоізолюючої суміші із збереженням властивостей суміші, що захисно-мастять, і значно спростити контроль параметрів процесу, що протікає в режимі самовідпалу. Сукупність ознак, що характеризують відоме рішення, не забезпечує досягнення нових якостей і лише наявність на наголошених ознаках, рішення, що заявляється, дозволяє одержати новий технічний результат. Отже, винахід, що заявляється, відповідає критерію рівень "винахідництва". Випробування способу, що заявляється, проведено в умовах лабораторії кафедри теорії металургійних процесів і фізичної хімії на стендовій установці і ілюструється наступними прикладами. Приклад 1 В шахтну піч завантажують лігнін з вогкістю 8мас.%, пилоподібні відходи виробництва вапна і доменний граншлак в співвідношенні 1:0,5:0,3 на сухі маси, заздалегідь перемішані в змішувачі. Завдяки великій питомій поверхні контакту порошкоподібних лігніну і вапна реакція утворення гідрооксида кальцію з виділенням значної кількості теплоти протікає практично одночасно у всьому об'ємі шихти, забезпечуючи її саморазогрев до температури початку піроліза лігніну близько 200°С. При виділенні летючих газів, що містять оксид вуглецю, водень і метан, за участю кисню лігніну і атмосфери відбувається їх самопіджигання. Припинення горіння летючих над поверхнею агрегату, контрольоване по зникненню полум'я, свідчить про закінчення процесу самообпалювання суміші. Вміст вуглецю в одержаній, охолодженого до температури навколишнього середовища, теплоізолюючої суміші при цьому склало 12,8мас.%. Приклад 2 Вихідна суміш лігніну з вогкістю 8мас.%, пилоподібних відходів виробництва вапна і доменного граншлака в співвідношенні 1:0,5:0,5 на сухі маси, заздалегідь перемішану в змішувачі, завантажують в шахтну піч. Процес отримання теплоізолюючої суміші проходив аналогічно прикладу 1. Збільшення частки доменного граншлака в початковій шихті призвело до зниження вмісту вуглецю в одержаній суміші і склало 7,6мас.% без збільшення тривалості процесу. Т.ч., зміною частки одного з мінеральних наповнювачів-граншлака можна регулювати, в залежності від призначення суміші, вміст вуглецю. Винахід, що заявляється, може бути багаторазово відтворений у виробництві з метою виключення палива із збереженням якості теплоізолюючої суміші за пропонованим способом. Випробування, проведені на стендовій установці, дозволяють зробити висновок про можливість широкого вживання способу, що заявляється, в промислових умовах. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти 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