Способ получения восстановителя

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ преимущественно из лесосечных отходов лиственницы сибирской , включающий измельчение отходов и пиролиз, отличающийся тем, что, с целью повьшения механи ческор прочности, отходы измельчают на отрезки со скошенным торцом и длиной 20-50 мм, перед, пиролизом их сушат до влажности 8-12%, пиролиз осуществляют при 530-550 0 со скоростью 2,0-2,2 град./мин и вьщержи ,вают при температуре пиролиза 1,6-2,8 ч.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) () 1) 4(51) С 10 В 53/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ), 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3650501/23-26 (22) 15.07.83 (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) В.С. Петров и Г.И.Сорокина (71) Сибирский ордена Трудового ,Красного Знамени технологический институт (53) 662.71(088.8) (56) 1. Петров В.С. и др. Уголь из сучьев лиственницы сибирской.

Лиственница.-Межвузовский сборник научных трудов. Т. VI, 1975,с.132-134 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ преимущественно из лесосечных отходов лиственницы сибирской, включающий измельчение отходов и пиролиз, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности, отходы измельчают на отрезки со скошенным торцом и длиной 20-50 мм, перед пиролизом их сушат до влажности 8-12Х, пиролиз осуществляют при 530-550 С со скоростью 2,0-2,2 град./мин и выдержи:вают при температуре пиролиза

1,6-2,8 ч.

1154305

Изобретение относится к химической технологии и металлургической промышленности, в частности к способам производства восстановителя для металлургии.

Пелью изобретения является повышение механической прочности восстановителя, получаемого из лесосечных отходов лиственницы сибирской.

Механическая прочность получаемого угля (определялась методом раздавливания) составляет вдоль волокон 24,0-26,0 МПа и поперек волокон 6,0-8,0 МПа.

Пример 1. Лесосечные отходы лиственницы сибирской (сучья, вершинник) измельчают на отрезки со скошенным торцом размером 20 мм.

Сырье высушивают обычным способом до влажности 8 и пиролизуют в щелевидной реторте с наружным обогревом при 530 С со средней скоростью нагрева 2,0 град./мин. Продолжительность выдержки 1,6 ч.

Механическая прочность угля при этом вдоль волокон 24,0 МПа, поперек волокон 6,0 NIIa.

H p и м е р 2. Лесосечные отходы лиственницы сибирской измельчают на отрезки 40 мм (форма сырья аналогична указанной в примере 1), высушивают до влажности 103 и пиролизуют при 540 С со средней скоростью нагрева 2,1 град./мин. Продолжительность выдержки 1,7 ч.

Механическая прочность угля вдоль волокон 26,0 МПа,, поперек волокон 8,0 МПа.

Пример 3. Лесосечные отходы лиственницы сибирской измельчают на. отрезки размером 20 мм. Сырье высушивают обычным способом до влажности 87 и пиролизуют в щелевидной реторте с наружным обогревом при

530 С со средней сгсоростью нагрева

2„0 град./мин. Продолжительность выдержки 1,6 ч.

Механическая прочность угля при этом вдоль волокон 24,0 МПа, поперек волокон 6,0 МПа.

Пример 4. Лесосечные отходы лиственницы сибирской измельчают на отрезки 40 мм (форма сырья аналогична указанной в примере 1), высушивают до влажности 10Х и пиролнзуют при 540 С со средней скоростью нагрева 2,1 град./мин. Продолжительность выдержки 1,7 ч.

Механическая прочность угля вдоль волокон 26,0 МПа, поперек волокон 8,0 !П1а.

Пример 5. Лесосечные отходы

5 лиственницы сибирской измельчают на отрезки 50 мм (форма сырья аналогична указанной в гтримере 1), высушивают до влажности 12Х и пиролизуют при 550 С, со средней скоростью

10 нагрева 1,8 град./мин. Продолжительность выдержки 1,8 ч.

Механическая прочность угля вдоль волокон 25 0 МПа, поперек волокон 7,0 NIIa.

15. Растрескивание угля в процессе пиролиза вызывается неравномерной усадкой отдельных участков древесины, а также воздействием избыточного давления парогазов пиролиза на

20 стенки сосудов, что вызывает возникновение в древесине избыточных напряжений, превышающих пределы прочности MpKRTQMHhlx связей и приводящих к разрушению древесных тка25 ней.

Для крупного сырья (крупность

300-500 мм) в известкой технологии переугливания древесины наилучшим способом снятия напряжений является

ЗО вертикальный раскол чурок.

Для предлагаемого вида сырья (измельченные сучья, вершинник размером 20-50 мм) достаточно одного косого среза для снятия напряжений,. вместе с тем при этом снижаются разрывающие усилия от парогазов, образующихся при пиролизе, за счет сокращения пути выхода их с одной стороны образца и увеличения площади поперечного сечения (срез имеет форму эллипса).

При изменении формы сырья (отрезки со срезами перпендикулярно продольной оси) механическая прочность угля снижается на 15-20Х.

8 табл. 1 приведены данные зависимости механической прочности угля от формы сырья.

В табл. 2 показано влияние технологических параметров на качество восстановителя.

Из табл. 2 видно, что при температуре пиролиза 600 С прочность восстановителя повышается (27,2 ГПЧа), но при этом удельное электросопротивление (0,7 кОм.м) не соответствует требованиям технологии элек154305

Таблица 1

Круп- ВлажМеханическая прочность, МПа

СкоПроТемпеФорма сырья должи- ность ность ратура пиролиза, С рость нагрева град/мин сырья, сырья, мм Е тельность прокалки, ч

Вдоль Поперек воло- волокон он

Отрезки со срезами перпендикулярно продольной оси

550

1,8

1,8

50 12

5,7

Отрезки со скошенным торцом

1,8

550

1,8

50 12

Т аблица- 2

Круггность

Удельное. электросопротивление, кОм м

Содержание

Влаж- Механическая

Продолжи

Темпе- Сконость исходного прочность восстановителя, KIa ратура пиролиза, ОС рость нагрева, град/мин,Опыт летучих тель- исность ход вевыого

Попесырья Вдоль ществ, Х держки, ч !

1 сырья мм волорек волокон кон

15 2 2 03 24 0 1 10

t,1 -1O

450 2,1 1,7 40 10 18 4 4 01 17 0 з 1 тротермических производств. При температуре пиролиза 500 С механическая прочность достаточно высока, но при этом содержание летучих веществ (10X) также не соответствует требованиям металлургических производств. Интервал температур

530-550 С, является оптимальным для получения качественного восстановителя.

При минимальной скорости нагрева 1,5 град,/мин (опыт 7) восстановитель имеет несколько повышенную прочность (26,5 МПа). Результаты экспериментов показали, что в дан ном случае значительно снижается производительность реторты при незначительном повышении механической прочности, что снижает экономическую эффективность нирогенетического производства. К аналогичному результату приводит увеличение продолжительности выдержки до 2 ч (опыт 14). При продолжительности выдержки 1,4 ч

400 2,1 1,7 40 10 (опыт 11) механическая прочность достаточно высока (24,0 МПа), но при этом содержание летучих веществ (6Ж) не соответствует требованиям технологии металлургических производств. Поэтому в качестве оптималь" ных значений указанных технологических параметров взяты скорость нагрева 2,0-2,2 град./мин, продол10 жительность прокалки 1,6-1,8 ч.

При пиролизе сырья крупностью

10 мм восстановитель имеет повышенную прочность 27,4 МПа (опыт 15).

15 Однако высокие энергозатраты на измельчение, сушку и пиролиз предопределяют резкое снижение экономической эффективности производства.

Кроме того, в электротермических

20 производствах применяют восстановитель крупностью более 12 мл. Увеличение размеров сырья до 60 мм снижает механическую прочность угля (опыт 19).

1154305

Содержание

Вл ажность исЕруп" ность

ПродолжительСкорость нагрева, град/мин ратура пиролиза, е летучих ходного ход" ного ность вывеПопеВдоль волоществ, Х сырья

X сырья рек волокон кон

1,7 40

10,0

0,9 10З

8, О ° 10

6,0

0,7 102

3,5

26,5

7,2

1 8. 102

25,2

3,5

1, 1 ° 102

1,3 10

1,32 10

1,4 -102

1,1 102

3,8

3,9

3,5

1,7 40

1,25 -10

3,7

3,95

500 2,1

530 2,1

550 2,1

600 2,1

550 1,5

550 2,0

550 2,2

550 2,5

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

550 2,1

1,7 40 1О

1,7 40 10

1 7 40 10

1,7 40 10

1 7 40 10

1,7 40 10

1,7 40 10

1,4 40 10

1,6 40 10

i,8 40 10

2 О 40 (О

1,7 10 10

1,7 20 t0

1 7 40 10

1,7 50 10

",,7 60 10

1 7 40 5

1,7 40 10

1 7 40 12

1, 7 40 15

1 7 40 20

Иеханическая прочность восстановителя, ИПа

23,0 5,6

24,0 6,0

26,0 8,0

27,2 8,3

26,0 8,0

25,8 7,9

21,7 6,1

24,0 6,0

26,0 8,0

26,2 8,1

27,4 8,8

26,0 8,0

25,3 7,5

24,0 6,0

20,5 4,55

20,1 4,5

24,0 6,0

25,0 7,0

26,0 8,0

20,3 4,6

Продолжение табл. 2

Удельное электросопротивление, кОм.м

3,66 1,2 10

3,55 1. 10

3,66 1, 2 .10

3,66 1,2-102

8 00 8 0.102

3,9 . 1,3 -10

3,66 1,2 10

3 55 1 2.102

3 66 1 2 10

3,60 1,2 102

3,66 1,2 -10

3,66 1,2 10

4,00 1,4 -10