АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ 7
1.1. Классификация методов гранулирования 8
1.2 Оборудование для гранулирования порошков 8
1.3. Гранулирование методом окатывания 9
1.4 Г ранулирование прессованием 10
1.5 Г ранулирование сухого порошка 11
1.6 Свойства антрацитов 12
1.6.1 Зольность вещества 16
1.6.2 Выход летучих веществ 17
1.7 Сыпучесть порошков 18
1.8 Смачивоемость порошков 18
1.9 Адгезионные свойства 18
1.10 Классификация связующих 19
1.11 Оценка гранулироемости вещества 25
2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 26
2.1 Объект исследования 26
2.2 Методы исследования 26
2.2.1 Методика определения зольности 26
2.2.2 Методика определения действительной плотности 28
2.2.3 Методика определения выхода летучих веществ 29
2.2.4 Определение механической прочности нелетучего осадка углей... 30
2.2.5 Определение кажущейся плотности цилиндрических образцов.. 31
2.2.6 Методика определения гранулометрического состава гранулята... 31
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ГРАНУЛИРОВАНИЯ ПЫЛЕВЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СВЯЗУЮШЕГО 32
3.1 Гранулирование методами окатывания и протирания через сито 32
3.2 Гранулирование методам прессования, выдавливанием со шнековой подачей массы 36
3.2.1 Подготовка массы 36
3.2.2 Прессование выдавливанием через фильеры 36
3.2.3 Опробование связующего Bakellite PF 6357 FP 38
3.3. Гранулирование методом прессования в глухую матрицу 40
4 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ПРОВЕДЕНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ
РАБОТЫ 43
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 46
5.1 Общая характеристика научно-исследовательской лаборатории.
5.2 Электробезопасность 48
5.3 Общее требования охраны труда при работе в химической лаборатории 49
5.4 Анализ вредных и опасных факторов связанных с проведением научно -
исследовательской работы 49
5.5 Пожарная безопасность 50
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 55
Активное развитие металлургических процессов в последние годы предусматривает доводку содержания углерода в металле с помощью науглероживателя (карбюризатора). Одним из способов получения карбюризатора является гранулирование углеродных порошков. Требования к качеству гранул: внешний вид, размеры, плотность и прочность, выход летучих веществ, зольность и массовая доля серы.
В электродной и углеграфитовой промышленности образуется значительное количество углеродсодержащих пылей. В зависимости от точки сбора различают пыль сырого и прокалённого кокса, пыль антрацитов и термоантрацитов, пыль механической обработки графитированных материалов. Многие годы электрофильтровая пыль систематически вывозилась и все еще вывозиться на свалки. По некоторым данным [1] количество углесодержащих отходов вывезенных на свалку составило 26, 8 тыс тонн из них фильтрованной пыли 17,1 тыс тонн. В 2008 г. была предложена комплексная программа по снижению потерь и рациональному использованию отходов. Это вовлечение пыли в технологию могло бы привести к снижению твердых выбросов и уменьшению свалок. Конечно, не обошлось и без проблем, а именно углесодержащая пыль неоднородна по гранулометрическому составу, удельной поверхности и зольности [2], что стало препятствием для использования их в качестве сырьевого материала.
В литературе [ 6 ]есть способы применения углеродсодержащей пыли:
1. в качестве составляющей угольной шихты
2. в качестве окускованного твердого топлива
3. путем изготовления нудель-графита с дальнейшим использованием его как технологического сырья для производства угольной продукции.
Однако эти способы не получили промышленного применения.
Цель работы - выбрать оптимальные связуюшее и способ гранулирования пылевых углеродных материалов
Для выполнения поставленной цели решены следующие задачи:
1. Отбор представительной пробы углеродной пыли
2. Выбор связующих материалов
3. Экспериментальное опробование связующих материалов разными способами гранулирования
В результате выполненной работы установлена целесообразность гранулирования циклонной термоантрацитовой пыли с использованием в минимального количества связующего сухого бакелита (6,2-11,8 %)
прессованием в глухую матрицу.
1. Выполнены литературный обзор и экспериментальные работы по опробованию гранулирования циклонную пыли, отобранной на участке дробления и размола термоантрацита, методами окатывания, протирания через сито; прессования выдавливанием и в глухую матрицу. В качестве связующего опробованы натриевое жидкое стекло, жидкий и сухой бакелит.
2. Показано, что требуемое количество жидкого стекла при окатывании составило 30 %; при протирании через сито - 35 %. Выход гранул размерами более 5,5 мм при окатывании 70 %; при протирании через сито 62 %. Снижение количества связующего приводит к уменьшению размера гранул. Гранулы на жидком стекле нерастворимы в воле.
Зольность гранул 27,4-30,9 %, против 23,0±1,1 в исходной пыли.
Жидкое стекло не рекомендуется в качестве связующего для гранулирования циклонной термоантрацитовой пыли.
3. Опробованы в качестве связующего жидкий (31 %) и сухой (23-28,5 %) бакелит при прессовании массы выдавливанием через фильеры диаметром 6 мм. Разработана методика подготовки массы с добавлением воды.
Выход гранул размерами более 5,5 мм - 94-96,8 %. Установлено, что зольность гранул на жидком (14,5 %) и сухом (17,2-17,7 %) Bakellite меньше зольности исходной пыли 23,0 %.
4. Методом прессования в глухую матрицу пресс-порошка с варьированием количества сухого бакелита от 3,2 до 16,7 % и давления прессования показано, что максимальная прочность достигается для образцов с 6,2-11,8 % связующего при давлении 10,0 МПа. Наименьшие значения прочности у образцов, полученных при давлении 5,0 МПа, к повышению прочности приводит увеличение количества связующего.
5. Рекомендовано связующее вводить порционно с последующим смешиванием после каждой порции.
