Спосіб брикетування сипучих матеріалів

Реферат: Спосіб брикетування сипучих матеріалів включає стиснення сипучого матеріалу з використанням зв'язувальних речовин у замкнутому чи напівзамкнутому просторі, обмеженому робочими поверхнями інструмента, причому зв'язувальну речовину перед стисненням наносять на поверхню інструмента, а в процесі стиснення переносять на поверхню брикету. Нанесення зв'язувальної речовини на поверхню робочого інструмента здійснюють шляхом покриття поверхні робочого інструмента прокладкою товщиною 1-3 мм із гігроскопічного матеріалу, просоченою зв'язувальною речовиною. UA 92477 U (54) СПОСІБ БРИКЕТУВАННЯ СИПУЧИХ МАТЕРІАЛІВ UA 92477 U UA 92477 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі виготовлення брикетів із сипучих і пластичних матеріалів і може бути використана в металургійній, вугільній і гірничорудній промисловості. Відомий спосіб брикетування сипучих матеріалів [Авт. св. СРСР №73176 М. Кл. 10b, опубл. 12.06.1947], що передбачає електричне нагрівання матеріалу, що брикетується, струмами різної частоти і сили, від низкою і до ультрависокої включно. Для зазначеної мети прес-форма облицьовується з внутрішньої робочої поверхні будь-яким електропровідним матеріалом, наприклад металом, оксидами, графітом, вугіллям, карбідами тощо, електропровідність і магнітні властивості якого більші за матеріал, що брикетується. Прес-форма для брикетування виготовляється з керамічних чи жаростійких матеріалів, а в її стінках містяться індукційні нагрівачі у вигляді спіралей або у вигляді контактів при кондуктивному підводі струму низької чи високої частоти. При включенні струму нагрівається в першу чергу облицювання прес-форм, від якого тепло передається безпосередньо до поверхні маси, що брикетується. Недоліком відомого способу є висока енергоємність і складність процесу нагрівання прес-форми. Відомий також, вибраний за прототип спосіб брикетування сипучих матеріалів [Патент РФ 6 №2100204 МПК В30В11/00, опубл. 27.12.1997], що передбачає стиснення сипучого матеріалу з використання зв'язувальних речовин у замкненому чи напівзамкненому просторі, обмеженому робочими поверхнями інструмента, і відрізняється тим, що зв'язувальну речовину наносять на поверхню інструмента, а в процесі стиснення переносять на поверхню брикету. Як інструмент можливе використання контейнера з пуансонами або комірчастого валка. При використанні контейнера з пуансоном зв'язувальну речовину наносять на поверхню порожнини контейнера, а при використанні комірчастих валків - зв'язувальну речовину наносять на поверхню валків. При цьому зв'язувальну речовину наносять на поверхню робочого інструмента шляхом поливу, розпилення або зануренням у розчин зв'язувальної речовини. Відомий спосіб брикетування сипучих матеріалів має ряд недоліків: складність виймання готових брикетів з робочого інструмента; ускладнення процесу брикетування за рахунок введення додаткової операції нанесення зв'язувальної речовини на поверхню робочого інструмента; нерівномірність розподілу зв'язувальної речовини в об'ємі матеріалу, що пресується; зниження показників міцності кінцевого продукту, що піддавався брикетуванню. В основу корисної моделі поставлена задача поліпшення однорідності і підвищення характеристик міцності матеріалу, що пресується. Поставлена задача вирішується тим, що брикетування сипучих матеріалів, яке включає стиснення сипучого матеріалу з використанням зв'язувальних речовин у замкненому чи напівзамкненому просторі, обмеженому робочими поверхнями інструмента, причому зв'язувальна речовина перед стисненням наноситься на поверхню інструмента, а в процесі стиснення переноситься на поверхню брикету, яка відрізняється тим, що нанесення зв'язувальної речовини на поверхню робочого інструмента здійснюється за рахунок покриття поверхні робочого інструмента прокладкою товщиною 1-3 мм із гігроскопічного матеріалу, просоченою зв'язувальною речовиною. Загальні риси в порівнянні з прототипом: застосування як робочого інструмента контейнера з пуансоном або комірчастих валків; застосування зв'язувальної речовини; нанесення зв'язувальної речовини на поверхню робочого інструмента. Відмінні риси в порівнянні з прототипом: покриття поверхні робочого інструмента прокладкою; застосування як матеріалу, з якого виготовляється прокладка, гігроскопічного матеріалу, просоченого зв'язувальною речовиною. Гігроскопічний матеріал, просочений зв'язувальною речовиною, наноситься на поверхню робочого інструмента безпосередньо перед завантаженням сипучого матеріалу, утворюючи прокладку, її товщина складає 1-3 мм. При товщині прокладки більше 3 мм відбувається збільшення питомої витрати зв'язувальної речовини на одиницю площі поверхні брикету, що призводить до нерівномірного розподілу зв'язувальної речовини по товщині брикету і зниженню його міцності. Крім того, можливе проникнення матеріалу прокладки у верхні шари брикету, що при нагріванні і прожарюванні брикетів може викликати утворення надлишкової пористості і надмірне зниження міцності. При товщині прокладки менше 1 мм не досягається ефект спрощення процесу виймання брикету з робочого інструмента. При пресуванні сипучих матеріалів зв'язувальна речовина, рівномірно розподілена в об'ємі гігроскопічного матеріалу, просочує поверхневий шар брикету на однакову глибину по всій поверхні брикету. За рахунок цього досягається ізотропія механічних властивостей брикету. 1 UA 92477 U 5 10 15 20 Крім того, за рахунок низької адгезії гігроскопічного матеріалу і поверхні робочого інструменту спрощується процес виймання брикету з прес-форми. Приклад 1 Брикетування феромарганцю. Декілька шарів фільтрувального паперу товщиною 1-3 мм, просочені калієвим рідким склом, наносять на внутрішню поверхню прес-форми, після чого до неї засипають феромарганець марки ФМН75 фракцією менше 3 мм. Пресування здійснюють пуансоном до одержання брикету заданої щільності. Після пресування здійснюють витягання брикету з прес-форми і завантаження наступної порції зв'язувальної речовини і сипкого матеріалу. Приклад 2 Брикетування суміші для десульфурації чавуну. Декілька шарів фільтрувального паперу товщиною 1-3 мм, просочені натрієвим рідким склом, наносяться на внутрішню поверхню прес-форми, після чого до неї засипається суміш, що складається з 21,0 % Аl, 14,0 % MgO, 58,0 FeO та 7,0 % СаО, фракцією до 1,5 мм, що призначена для десульфурації чавуну. Пресування здійснюють пуансоном до одержання брикету заданої щільності. Після пресування здійснюється витягання брикету з прес-форми і завантаження наступної порції зв'язувальної речовини і сипкого матеріалу. Для визначення ефективності розробленого способу брикетування сипучих матеріалів були проведені випробування міцності брикетів феромарганцю марки ФМН75 і брикетів для десульфурації чавуну у порівнянні зі способом, прийнятим за прототип. Результати цих випробувань наведені в таблиці. Таблиця Міцність поверхні брикетів, отриманих експериментальним способом і способом, прийнятим за прототип № з/п 1 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Варіант виконання способу Прототип Розроблена технологія товщина прокладки, мм 0,5 0,9 1,1 1,8 2,3 2,9 3,4 Міцність брикету, МПа ФМн75 суміш для десульфурації чавуну 51,4 3,4 56,5 58,9 61,1 63,1 63,9 64,2 57,3 3,8 4,1 4,2 4,3 4,5 4,5 3,9 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб брикетування сипучих матеріалів, що включає стиснення сипучого матеріалу з використанням зв'язувальних речовин у замкнутому чи напівзамкнутому просторі, обмеженому робочими поверхнями інструмента, причому зв'язувальну речовину перед стисненням наносять на поверхню інструмента, а в процесі стиснення переносять на поверхню брикету, який відрізняється тим, що нанесення зв'язувальної речовини на поверхню робочого інструмента здійснюють шляхом покриття поверхні робочого інструмента прокладкою товщиною 1-3 мм із гігроскопічного матеріалу, просоченою зв'язувальною речовиною. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2