Спосіб одержання гранул

Реферат: Спосіб одержання гранул здійснюють шляхом механічного дроблення брикетів. Дроблення виконують роздавлюванням або розколюванням за триступінчастою схемою зі ступенем дроблення не вище двох на кожному ступені й відсіванні гранул розміром менше 8 мм перед кожним ступенем дроблення. UA 104116 U (12) UA 104116 U UA 104116 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі чорної металургії й може бути застосована для одержання гранул, що інтенсифікують агломераційний процес. Відомим аналогом є спосіб одержання гранул шляхом дроблення брикетів, у якому в шихту, що брикетується, перед її пресуванням уводять матеріал, що вибірково ослабляє зв'язки між частками в брикетах, у кількості 0,6-6 % від загальної маси шихти. Брикети, що витримані кілька діб, легко розпадаються на гранули [Спосіб одержання роздроблених брикетів: пат. 78896 Україна, МПК С22В 1/14 / В.В. Ожогін, О.А. Томаш, В.О. Носков та ін. (Україна). - а 200506806; заявл. 11.07.05; опубл. 25.04.07]. В аналога як компонент, що послабляє зв'язки між частками в брикетах, використають пил газоочисток печей випалу вапна, що має знижену реакційну активність (до 3 діб при 5-10 хв. для звичайного вапна). Вона є відходом виробництва вапна, тому відносно недефіцитна, досить дешева й при гідратації вологою, що втримується в брикетах, розширюється, що сприяє дробленню брикетів на гранули необхідних розмірів і фракційного складу. Разом з тим аналог виявляється неефективним при використанні пилу газоочисток печей випалу вапна, що піддався впливу атмосферної вологи й частково втратив свої активні властивості. Це не дозволяє створювати його запас, необхідний для забезпечення безперебійної роботи. До того ж гранули, що формуються з його допомогою, мають знижену міцність. Відомим аналогом є спосіб одержання гранул дробленням брикетів шляхом уведення в шихту, що брикетується, міцного матеріалу з гострими ребрами й зниженими адгезійними властивостями в кількості 2-7 % від загальної маси шихти, що при дробленні брикетів сприяє збільшенню виходу гранул необхідних розмірів [Спосіб дроблення брикету: пат. 80791 Україна, МПК С22В 1/4 / В.В. Ожогін, С.В. Кривенко, В.І. Левченко та ін. (Україна). - а 200611403; зявл. 30.10.06; опубл. 25.10.07]. В аналога як міцний матеріал з гострими ребрами, що розрізує брикети зсередини на гранули необхідного розміру й фракційного розсіву, використовують звичайну залізну руду крупністю 8,0-1,6 мм. Вона досить розповсюджена, має гладкі грані й гострі ребра, що додатково розрізують брикети зсередини при їхньому дробленні, підвищуючи вихід гранул заданого фракційного складу й крупності. Разом з тим аналог має істотний недолік, тому що вимагає для своєї реалізації використання аглоруди від 2 до 7 % від загальної маси шихти, яку й так можна ефективно використовувати як повноцінні гранули в агломераційні шихті. До того ж, при дробленні брикетів ця руда також може частково піддаватися руйнуванню, що погіршує її споживчі властивості. Найближчим аналогом до корисної моделі є спосіб одержання гранул шляхом механічного дроблення брикетів до заданої фракції, у т.ч. до 8,0-1,6 мм, у дробарках різних типів [Разумов К.А. Проектирование обогатительных фабрик. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Недра, 1970. - 592 с]. Найближчий аналог має високу продуктивність і дозволяє дробити матеріали різної міцності до заданих розмірів гранул. Разом з тим найближчий аналог не дозволяє повністю вирішити задачу, що поставлена в основу винаходом, тому що дроблення цим способом брикетів, виготовлених з тонких шламів, дає недостатній вихід придатних гранул розміром -8,0-1,6 мм. В основу корисної моделі поставлена задача створення такого способу отримання гранул дробленням брикетів, у якому за рахунок застосування нової схеми дроблення досягають підвищення виходу придатних гранул. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб одержання гранул шляхом механічного дроблення брикетів, згідно з корисною моделлю, здійснюють роздавлюванням або розколюванням за триступінчастою схемою зі ступенем дроблення не вище двох на кожному ступені й відсіванні гранул розміром менше 8 мм перед кожним ступенем дроблення. Вибір способу дроблення залежить від виду й властивостей матеріалу (брикетів), що дроблять, і повинний робитись з урахуванням наступних особливостей, які підтверджуються наведеними далі результатами досліджень. 1. Ступенем дроблення називають коефіцієнт зменшення розмірів кусків матеріалу в результаті його дроблення, тобто i=D: d, де D - максимальний розмір куска матеріалу до дроблення; d - те ж, після дроблення. При цьому, чим вище ступінь дроблення брикетів, тим сильніше здрібнювання гранул і тим більше відносний вихід некондиційних фракцій розміром менше 1,6 мм. Виходячи з того, що звичайні вихідні брикети овальної форми розміром 56×45×35 мм варто дробити до розміру менше 8 мм, а ступінь дроблення не повинний бути надмірним, оптимальною є триступінчаста схема дроблення. 1 UA 104116 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2. Вибір типу встаткування, ступеня і якості дроблення залежить від виду матеріалу, його міцності, розміру, крихкості, суцільності, щільності, однорідності, вологості, температури, форми брикетів і інших характеристик. Для звичайних умов міцність і розмір шматків мають визначальне значення. Так, із практики дроблення брикетів витікає, що більш міцні брикети забезпечують і більш високий вихід придатних гранул, а крупні брикети дають більш високий вихід некондиційного дрібняку. Брикети з меншим співвідношенням "обсяг: поверхня", наприклад сідловидної форми, забезпечують більш високий вихід гранул розміром - 8-1,6 мм. 3. Дроблення здійснюють роздавлюванням, розколюванням, стиранням і ударом на відповідному встаткуванні. При цьому стирання й удар не пристосовані для одержання гранул. Стирання дає порошки, а удар, здійснюваний молотковою дробаркою, переподрібнює матеріал. Так, брикети, роздроблені в молотковій дробарці, дають вихід придатної фракції - 8,0-1,6 мм менше 30 %, що не є ефективно. Кращі результати дають роздавлювання й розколювання, які розрізнюються тим, що роздавлювання здійснюють між двома поверхнями, а розколювання виконують клинами. Ці два способи поєднують в одному типі устаткування щокової дробарці, на плоских щоках якої виконують вертикальне клиновидне рифлення, а на робочих поверхнях валкової дробарки таке рифлення виконують уздовж валків, що поліпшує захоплення матеріалу і його дроблення. Декілька кращі результати виявляє валкова дробарка, тому ці типи дробарок також можуть бути застосовані для ефективного дроблення брикетів. 4. Одержання позитивного ефекту забезпечує вихід придатних фракцій на рівні 52,5 %; економічно ефективним варто вважати вихід придатних гранул на рівні 70-75 %, тобто приріст на 17,5-22,5 абс. % або на 33,3-42,9 відн. %. 5. У процесі виготовлення, доставки, при перевантаженнях і на кожному ступені дроблення утворюється деяка кількість кондиційного дрібняку (бій брикетів), яку варто відразу відсівати, а не піддавати додатковому дробленню. Це істотно підвищує вихід придатної фракції. 6. За умовами агломераційного виробництва, де переважно можуть бути використані гранули, що одержуються дробленням брикетів, розмір кондиційних гранул повинен становити 8-1,6 мм, що забезпечує кращі умови спікання агломерату при їхньому уведенні в аглошихту. Гранули менше 1,6 мм гірше обгрудковуються, однак їхнє відсівання й видалення недоцільно, тому що вони містять практично ті ж корисні компоненти, що й кондиційні гранули, а їхній розмір близький до основних компонентів аглошихти, зокрема до концентрату. Виходячи із цих особливостей, корисна модель може бути здійснена за схемою, що зображена на кресленні, де а - відома (базова) схема дроблення брикетів (дослід № 1); б заявлювана схема дроблення (дослід № 4). Корисна модель була випробувана у лабораторних умовах, близьких до умов промислового виробництва. Звичайні брикети овальної форми розміром 56×45×35 мм, виготовляли з вапнованих сталеплавильних шламів під тиском 50 МПа. Вологість шихти - 8-12 %. Сушіння брикетів здійснювали при температурі 300 °C. Дроблення брикетів на гранули виконували в щоковій дробарці типу ДЩ-150×80, щоки якої обладнані вертикальним рифленням, що розколює брикети. Отримані брикети були розділені на чотири рівні партії, номер яких відповідає проведеному досліду, які дробили по зазначених нижче схемах. При цьому перед кожною операцією дроблення партії № 4 проводили відсівання придатної фракції - 8,0-1,6 мм. Дослід № 1 - дроблення в одну стадію без відсівання до фракції - 8,0 мм; іΣ = 7,0. Дослід № 2 - дроблення у дві стадії за схемою: "дроблення до фракції - 20 мм (і1=2,8) → дроблення до фракції - 8,0 мм (і2=2,5)"; іΣ = 7,0. Дослід № 3 - дроблення в три стадії за схемою: "дроблення до фракції - 28 мм (і1=2,0) → дроблення до фракції - 14,0 мм (і1=2,0) → дроблення до фракції - 8,0 мм (і1=1,75)"; іΣ = 7,0. Дослід № 4 - дроблення в три стадії за схемою: "відсівання → дроблення до фракції - 28 мм (і1=2,0) → відсівання → дроблення до фракції - 14,0 мм (і1=2,0) → відсівання → дроблення до фракції - 8,0 мм (і1=1,75)"; іΣ = 7,0. Тобто те ж, що й дослід № 3, але з відсівом придатної фракції перед кожною стадією дроблення. Результати дослідження представлені в табл. 2 UA 104116 U Таблиця Характеристика різних способів і режимів дроблення брикетів Номер досліду Стадія № дробрядка лення x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 І II III 1 Операція фракція, вихід, % мм 2 3 Подача на дроблення 56,0 Відсівання придатного Дроблення І 56,0 Відсівання придатного 8,0-1,6 Дроблення II Відсівання придатного Дробление III Відсівання придатного Разом вихід придатного 8,0-1,6 Некондиція