Способ получения восстановителя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) ( 1) А 1 430 4(51) С 10 РЕТЕН ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСИОМЪГ СВИДЕТ( 1) Сибирский ордена Трудового(56) 1. Петров В.С. и др. Угольиз сучьев лиственницы сибирской.Лиственница,-Межвузовский сборникнаучных трудов, Т. 71, 1975,с.132-1343(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ преимущественно из лесосечных отходов лиственницы сибирской, включающий измельчение отходов и пиролиз, о т л и ч а ю щ и й с я 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 8-127., 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.Изобретение относится к химической технологии и металлургическойпромышленности, в частности к способам производства восстановителядля металлургии,Иелью изобретения является повышение механической прочности восстановителя, получаемого из лесосечныхотходов лиственницы сибирской.Механическая прочность получаемого угля (определялась методомраздавливания) составляет вдольволокон 24,0-26,0 МПа и поперекволокон 6,0-8,0 МПа.П р и м е р 1, Лесосечные отходы лиственницы сибирской (сучья,вершинник) измельчают на отрезкисо скогденным торцом размером 20 мм.Сырье высушивают обычным способомдо влажности 87 и пиролизуют в щелевидной реторте с наружным обогревом при 530 С со средней скоростьюнагрева 2,0 град./мин. Продолжительность выдержки 1,6 ч.Механическая прочность угля приэтом вдоль волокон 24,0 МПа, поперекволокон 6,0 МПа.П р и м е р 2. Лесосечные отходылиственницы сибирской измельчаютна отрезки 40 мм (форма сырья аналогична указанной в примере 1), высушивают до влажности 10 и пиролизуют при 540 С со средней скоростью нагрева 2,1 град,/мин, Продолжительность выдержки 1,7 ч.Механическая прочность углявдоль волокон 26,0 МПа поперекволокон 8,0 МПа.П р и м е р 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 скоростью нагрева 20 град./мин, Продолжительность выдержки 1,6 ч.Механическая прочность угля при этом вдоль волокон 24,0 МПа, поперек волокон 6,0 МПа.П р и м е р 4. Лесосечные отходы лиственницы сибирской измельчают на отрезки 40 мм (форма сырья аналогична указанной в примере 1), высушивают до влажности 107 и пиролнзуют при 540 С со средней скоростью нагрева 2, 1 град./мин. Продолжительность выдержки 1,7 ч. Механическая прочность углявдоль волокон 26,0 МПа, поперекволокон 8,0 П 1 а,П р и м е р 5. Лесосечные отходы5 лиственницы сибирской измельчаютна отрезки 50 мм (форма сырья аналогична указанной в гтримере 1), высушивают до влажности 123 и пиролизуют при 550 С, со средней скоростью10 нагрева 1,8 град./мин, Продолжительность выдержки 1,8 ч.Механическая прочность угля вдольволокон 25,0 МПа, поперек волокон 7,0 МПа.15 Растрескивание угля в процессепиролиза вызывается неравномернойусадкой отдельных участков древесины, а. также воздействием избыточного давления парогазов пиролиза на20 стенки сосудов, что вызывает возникновение в древесине избыточныхнапряжений, превышающих пределыпрочности межатомных связей и приводящих к разрушению древесных тка 25 ней,Для крупного сырья (крупность300-500 мм) в известкой технологиипереугливания древесины наилучшимспособом снятия напряжений является3 р вертикальный раскол чурок.Для предлагаемого вида сырья(измельченные сучья, вершинник размером 20-50 мм) достаточно одногокосого среза для снятия напряжений,вместе с тем при этом снижаются разрывающие усилия от парогазов, образующихся при пиролизе, за счетсокращения пути выхода их с однойстороны образца и увеличения площади поперечного сечения (срез имеетформу эллипса),При изменении формы сырья (отрезки со срезами перпендикулярно продольной оси) механическая прочностьугля снижается на 15-20 Ж.В табл. 1 приведены данные зависимости механической прочностиугля от формы сырья.В табл, 2 показано влияние технологических параметров на качество восстановителя.Из табл. 2 видно, что при температуре пиролиза 600 С прочность 55 восстановителя повышается (27,2 %1 а),но при этом удельное электросопротивление (0,7 кОм м) не соответствует требованиям технологии элек154305 Т а б л и ц а 1 Круп- Влажность ность Механическаяпрочность, МПа СкоПро -должительностьпрокалки, ч ТемпеФорма сырья ратура пиролиза, С ростьнагреваград/мин сырья, сырья, мм Е оперек Вдол оло- вол он кон Отрезки со срезами перпендикулярно продоль ной оси 1,8 20 50 1 Отрезки сскошеннымторцом 50 1 0 Т ица Удельное.электросопротивление,кОм м СодерВлаж- ность Про Скорость Механическапрочность ани и нос рат лету итеосста агреа,иро иза теВдольволокон Поперекволо и о 15,2 2,0 0 10 24,4 7 4 18,4 1 1 1, 1 10 с з 1 тротермических производств. При температуре пиролиза 500 фС механическая прочность достаточно высока, но при этом содержание летучих веществ (107) 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) восста. новитель имеет несколько повышенную прочность (26,5 МПа), Результаты экспериментов показали, что в данном случае значительно снижается производительность реторты при незначительном повышении механической прочности, что снижает экономическую эффективность ирогенетического производства. К аналогичному результату приводит увеличение продолжительности выдержки до 2 ч (опыт 14). При продолжительности выдержки 1,4 ч(опыт 11) механическая прочностьдостаточно высока (24,0 МПа), нопри этом содержание летучих веществ(бЕ) не соответствует требованиямтехнологии металлургических производств. Поэтому в качестве оптималь"ных значений указанных технологических параметров взяты скоростьнагрева 2,0-2,2 град./мин, продол жительность прокалки 1,6-1,8 ч. При пиролизе сырья крупностью10 мм восстановитель имеет повышенную прочность 27,4 МПа (опыт 15).15 Однако высокие энергозатраты наизмельчение, 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 ммснижает механическую прочностьугля (опыт 19).сырья рекволокон кон 1,7 40 10,0 0,9 10 З 8,010 6,0 0,7 10 3,5 26,5 1,8 10 12 25,2 1, 110 1,3 10 1,32 10 1,4 .10 1, 1 10 3,8 3,9 20 3,5 22 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 2,2550 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 1 О 1,7 40 10 17 40 10 1,7 40 10 1,7 40 10 1,7 40 10 1,7 40 10 14 40 10 16 40 10 18 40 10 2,0 40 О 1,7 10 10 1,7 20 101,7 40 10 1,7 50 10 17 60 10 1 э 7 40 17 40 10 1,7 40 12 1 7 40 15 17 40 20 Иеханическая прочностьвосстановителя, 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 Удельноеэлектросо"противление,кОм м 3,66 1,210 3,55 1. 10 3,66 1,2 10 3,66 1,2 10 8,00 8,0 10 г 3,9 1,3.10 3,66 1,2 10 3 55 1 2.102 3,66 1,2 1 О 3,60 1,2 103,66 1,2.10 3,66 1,2 .10 4,00 1,4 10