Спосіб виробництва брикетів з відсівів силікомарганцю

Спосіб виробництва брикетів з відсівів силікомарганцю, який включає змішування дрібнофракційного силікомарганцю зі сполучним, причому сполучне беруть у кількості 1,5-3,0мас.%, брикетування утвореної суміші і сушіння отриманих брикетів, який відрізняється тим, що як сполучне використовують полівінілацетатний клей, а суміш брикетують при тиску 50-60МПа. Винахід відноситься до галузі чорної металургії, зокрема, до брикетування дрібнофракційних сировинних матеріалів і відходів, і може бути використаним при виробництві брикетів з відсівів силікомарганцю. У процесі виробництва, фракціювання, перевезень товарного силікомарганцю утворюється значна кількість дрібняку (розміром 0-6мм), ступінь використання якого в металургійних переділах може бути істотно підвищеним при застосуванні в брикетованому вигляді. При брикетуванні дрібнофракційного силікомарганцю важливе значення має вибір сполучного. Частинки силікомарганцю щільні, тому на їхній поверхні змочування і адгезія при взаємодії зі сполучним утр уднюються. Сполучні необхідно підбирати такі, щоб при їхньому мінімальному вмісті забезпечувалися гарна змочуваність часток і пластичність шихти, високі міцностні властивості, термостійкість і вологостійкість брикетів. Відомий спосіб виробництва металургійних брикетів, у тому числі з відсівів силікомарганцю, що включає змішування нагрітого сировинного дрібняку із крохмалевмісним сполучним, зволоження суміші, доведення сполучних до стану клей стеризації, пресування суміші і сушіння брикетів [1]. Недоліком способу є складність технологічного процесу підготовки шихти до пресування, обумовлена необхідністю нагрівання її до температури клейстеризації сполучного. Отримані за цим способом брикети не мають достатньої термо- і вологостійкості. За прототип прийнято спосіб виробництва брикетів з відсівів силікомарганцю, який передбачає змішування відсіву зі сполучним - рідким склом, брикетування суміші і наступне сушіння брикетів [2]. При цьому кількість сполучного в суміші не перевищує 3мас.%, а при забезпеченні високоякісного перемішування досить 1,652,0мас.%. Недолік прототипу полягає в тому, що для забезпечення міцних зв'язків між частками шихти, завдяки яким досягається висока міцність брикетів, потрібно високий питомий тиск пресування (вище 100МПа). Необхідність прикладення високих тисків обумовлена недостатніми для забезпечення міцних зв'язків між частками шихти в'язкими властивостями рідкого скла, а також відносно низькою пласти (19) UA (11) 78173 (13) C2 (21) a200604248 (22) 17.04.2006 (24) 15.02.2007 (46) 15.02.2007, Бюл. № 2, 2007 р. (72) Носков Валентин Олександрович, Маймур Борис Микитович, Петренко Валентина Іванівна (73) ІНСТИТУТ ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ НАН УКРАЇНИ (56) UA, 69890, A, 15.09.2004 SU, 1786151, A1, 07.01.1993 RU, 2165988, A1, 27.04.2001 JP, 2270921, 06.11.1990 3 78173 4 чністю ши хти при використанні його в якості спорізного хімічного і гранулометричного складу. лучного. Брикетування "жорсткої" ши хти при висоПриклад 1. Відсів силікомарганцю МНС17Р35 ких тисках призводить до прискореного зносу преНікопольського заводу феросплавів розміром 0сульваних калібрів пресів, виникненню підвищених 6мм (вологість - 0,14%) перемішували в змішуванавантажень у вузлах і механізмах, що негативно льній ємності зі сполучним - клеєм ПВА (виробнипозначається на надійності їхньої роботи. цтво Сєвєродонецького об'єднання "Азот"). СпівЗавдання, вирішуване винаходом, полягає в відношення компонентів (мас.%): відсівів удосконалюванні способу виробництва брикетів. силікомарганцю - 97,0-98,5мас.%, клей ПВА - 3,0Вирішення поставленого завдання забезпечу1,5мас.%. Отриману суміш брикетували да гідравється тим, що в якості сполучного використовуєтьлічному пресі в закритій пресформі при тиску ся полівінілацетатний клей (ПВА), а брикетування 50МПа, одержуючи циліндричні пресовки діаметсуміші здійснюється при тиску 50-60МПа. ром 30мм і висотою 18мм. Густина пресовок Технічний результат, що досягається при ви4,35г/см 3 при 1,5% ПВА в суміші та 4,42г/см 3 при користанні винаходу, полягає в одержанні брикетів 3% ПВА. Після сушіння при температурі 150°С з необхідними споживчими властивостями в умоміцність пресовок на стискання (за ДСТ 24765-81) вах експлуатації пресувального обладнання при склала: при вмісті сполучного 1,5мас.% менших навантаженнях (а, отже, в умовах підви2050кг/зразок, при вмісті сполучного 3,0мас.% щення надійності і довговічності його роботи) за 2940кг/зразок. Пресовки не руйнувалися при вирахунок застосування в якості сполучного полівінітримуванні у воді протягом 2 діб та при посадці на лацетатного клею (ПВА) і зниження тиску пресу10хв. у нагріту до 1000°С муфельну піч. вання. Для порівняння робили брикети за способом, Порівняння способу, що заявляється, із протоописаним у прототипі. Змішували 97мас.% відсівів типом показує, що він відрізняється тим, що в якосилікомарганцю і 3мас.% натрієвого рідкого скла сті сполучного використовується полівінілацетатгустиною 1,40г/см 3. Суміш брикетували при тиску ний клей (ПВА), а брикетування суміші 110МПа. Густина пресовок - 4,35г/см 3. Висушені проводиться при 50-60МПа. при температурі 150°С пресовки мали міцність на Отже, спосіб, що заявляється, відповідає кристиск 2070кг/зразок. Пресовки не руйнувалися при терію "новизна". витримуванні у воді протягом 2 діб та при посадці Порівняння з іншими технічними рішеннями в на 10хв. у нагріту до 1000°С муфельну піч. даній галузі техніки не дозволили виявити в них Приклад 2. З матеріалів, використаних в опиознаки, що відрізняють рішення, що заявляється, саних у прикладі 1 дослідах, робили брикети на від прототипу. валковому пресі. Суміш, що брикетувалася, містиОтже, має місце відповідність критерію "винала 97,5мас.% відсівів силікомарганцю та 2,5мас.% хідницький рівень". клею ПВА. На пресі формувалися брикети "пельСпосіб виробництва брикетів, що заявляється, менеподібної" форми розміром 33´30´18мм із об'включає змішування відсівів силікомарганцю зі ємом 10см 3. Прес обладнано вимірювальною апасполучним - ПВА, брикетування суміші при тиску ратурою для реєстрації зусилля пресування. 50-60МПа і сушіння брикетів. Отримано брикети із щільністю 4,6-4,7г/см 3, при Застосування в якості сполучного ПВА дозвоцьому зусилля преса склало 28-30т, що відповідає ляє, завдяки його високим адгезійним властивостиску пресування 50-60МПа. Висушені при 150°С тям, підвищити змочуванність часток силікомаргабрикети були випробувані на міцність при скиданні нцю, поліпшити умови контактної взаємодії за ДСТ 25471-82. Міцність на скидання (вихід фраматеріалу, що брикетується, і сполучного. ПВА кції +5мм після трикратного скидання проби масою добре розподіляється в масі, яка брикетується, 15кг на сталеву плиту з висоти 2м) склала 96,4%. при цьому полегшується процес змішування і виБрикети - вологостійкі і термостійкі. ходить однорідна, сипуча, рухлива га пластична Для порівняння робили брикети за способом, шихта. Внаслідок пластичності шихти, а також описаним в прототипі. утворення, завдяки адгезійним властивостям ПВА, На валковому пресі брикетували суміш із міцних зв'язків між контактуючими поверхнями 97,5мас.% відсіву силікомарганцю і 2,5мас.% рідчасток силікомарганцю, з'являється можливість кого скла (густина - 1,40г/см ). Брикети із щільністю знизити тиск пресування до 50-60МПа, зберігши 4,5-4,7г/см 3 були отримані при зусиллі преса 60високі міцностні властивості брикетів при невели70т, що відповідає тиску пресування 100-110МПа. кому вмісті сполучного. Після сушіння при 150°С міцність брикетів на скиВисушені брикети виходять термо- і вологосдання склала 93,7%. Брикети - вологостійкі і тертійкими. мостійкі. Зниження тиску пресування приводить до Як видно з наведених прикладів, для одерзменшення зносу пресувальних поверхонь валків жання за запропонованим способом брикетів, що преса та зниженню навантажень, що виникають у не поступаються за споживчими властивостями його вузлах і механізмах. Завдяки цьому підвищу(густина, міцність, термостійкість, вологостійкість) ється надійність роботи пресувального устаткувиробленим за способом-прототипом, потрібно, вання, збільшується термін його служби, знижупри рівних кількостях сполучного, удвічі менший ються витрати на ремонт і обслуговування. тиск пресування. Зниження внаслідок цього зуДіапазон тиску пресування, що заявляється, силь, що розвиваються валковим пресом, приведе визначено експериментально при оцінці міцностдо збільшення його терміну служби і надійності в них властивостей брикетів, одержуваних за запроексплуатації. понованим способом з відсівів силікомарганцю З вищесказаного видно, що використання спо 5 78173 6 собу виробництва брикетів з відсівів силікомарган1. Деклараційний патент України №69890А. цю, що заявляється, дозволяє вирішити поставлеОпубл. 15.09.2004р. Бюл. "Промислова власність", не завдання та одержати необхідний технічний №9, 2004p., МКВ6 С22В1/24. результат. 2. Эйдельман П.П. Утилизация мелочи маргаДжерела інформації, прийняті до уваги при нцевых ферросплавов. -Физико-химия и металлурскладанні заявки: гия марганца. - М:, Наука. - 1983. - С.156-160. Комп’ютерна в ерстка Т.Чепелев а Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601