CZ283860B6 - Odsířovací směs ze zrn hořčíku povlečených anorganickou sloučeninou a zrn karbidu vápenatého - Google Patents
Odsířovací směs ze zrn hořčíku povlečených anorganickou sloučeninou a zrn karbidu vápenatého Download PDFInfo
- Publication number
- CZ283860B6 CZ283860B6 CS923111A CS311192A CZ283860B6 CZ 283860 B6 CZ283860 B6 CZ 283860B6 CS 923111 A CS923111 A CS 923111A CS 311192 A CS311192 A CS 311192A CZ 283860 B6 CZ283860 B6 CZ 283860B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- calcium carbide
- magnesium
- grains
- coated
- mineral
- Prior art date
Links
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 79
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 79
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 title claims abstract description 75
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 74
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 48
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 title description 7
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 title 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 claims description 6
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 claims description 6
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 5
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 108010039491 Ricin Proteins 0.000 abstract 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 abstract 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 abstract 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 abstract 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MVXMNHYVCLMLDD-UHFFFAOYSA-N 4-methoxynaphthalene-1-carbaldehyde Chemical compound C1=CC=C2C(OC)=CC=C(C=O)C2=C1 MVXMNHYVCLMLDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTUBBMSQXXJFQP-UHFFFAOYSA-N OC(CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO)(O)O Chemical compound OC(CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO)(O)O MTUBBMSQXXJFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- MYFXBBAEXORJNB-UHFFFAOYSA-N calcium cyanamide Chemical compound [Ca+2].[N-]=C=[N-] MYFXBBAEXORJNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- -1 coal tars or pitch Natural products 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 150000002194 fatty esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000021003 saturated fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Směs pro odsíření litiny sestává ze zrn karbidu vápenatého a hořčíku, přičemž průměry zrn hořčíku a karbidu vápenatého jsou zvoleny tak, že jsou úměrné středním měrným hmotnostem povlečených zrn hořčíku a zrn karbidu vápenatého. Zrna karbidu vápenatého mohou být tvořena jemnějšími zrny spojenými pojivem. Pojivo je přednostně mastný ester s poměrně vysokým bodem tavení.
ŕ
Description
Odsiřovací směs na bázi zrn hořčíku povlečených minerální látkou a zrn karbidu vápenatého
Oblast techniky
Vynález se týká odsiřovací směsi na bázi zrn hořčíku povlečených anorganickou látkou nebo sloučeninou a zrn karbidu vápenatého. Zejména se vynález zaměřuje na odsiřovací směsi pro odsířování roztaveného železa buď určeného k rafinaci, to znamená k výrobě oceli, nebo k výrobě odlitků, zejména z litiny se sferoidním grafitem. V prvním případě se má z důvodů mechanických vlastností obsah síry ve výrobku snížit na 0,005 až 0,1 hmotn. %, ve druhém případě je vytváření sferoidního grafitu možné pouze tehdy, když obsah síry je nižší než 0,010 hmotn. %.
Dosavadní stav techniky
Většina odsiřovacích činidel je vytvořena na bázi dvou prvků alkalických zemin, a to hořčíku a vápníku, které se snadno slučují se sírou na simíky tvořící strusky nerozpustné v roztaveném železe. Přebytečný hořčík a přebytečný vápník se vyloučí vlivem zvýšeného napětí jejich par při pracovních teplotách a přebytečný karbid vápenatý se vyloučí jako struska. Takto se používá, odděleně nebo v kombinaci, metalický hořčík, uhličitan vápenatý, vápno, dusíkaté vápno (směs uhličitanu vápenatého a uhlíku) a karbid vápenatý, případně s přídavky látek určených ke zlepšení tekutosti směsi nebo k vyvíjení plynu umožňujícího dobré rozdělení odsiřovacího činidla v tekutém roztaveném železe.
Odsiřovací činidla se nejčastěji vhánějí tryskou v suspenzi v interním nosném plynu. Současné vhánění karbidu vápenatého a hořčíku pro odsíření je možné provádět dvěma způsoby. Jedním je současné vhánění obou složek, odděleně skladovaných, přičemž se směs vytváří ve trysce. Druhým způsobem je vhánění předem vytvořené směsi obou složek.
Odsířování roztaveného železa hořčíkem a karbidem vápenatým je známé z několika patentových spisů. Francouzský patentový spis FR 2 317 361 popisuje odsiřovací činidlo složené z karbidu vápenatého nebo z kyanamidu vápenatého nebo vápna s granulometrií 0 až 1 mm a z práškového hořčíku nebo hliníku stejné granulometrie. Evropské patentové spisy EP 0 164 592 a EP 0 226 994 popisují odsiřovací látky používající karbid vápenatý a hořčík jako předem vytvořenou směs nebo odděleně. V prvním z těchto dvou patentových spisů EP se ke karbidu přidává kapalný nebo pevný výrobek vyvíjející při styku s kapalnou litinou vodík. Ve druhém patentovém spisu EP se ke stejné složce na bázi karbidu přidává olej s vysokým obsahem těkavých látek.
Německý užitný vzor GBM 88 16 829.8 popisuje předem vytvořenou odsiřovací směs na bázi karbidu vápenatého a hořčíku, ve které jsou objemové hmotnosti a velikosti zrn karbidu i hořčíku přibližně stejně velké. Německý patentový spis DE 3 831 831 popisuje předen vytvořenou odsiřovací směs na bázi karbidu vápenatého a hořčíku, ve které jsou obě složky povlečeny vrstvou látky jako diatomit nebo bentonit, obsahující oxid křemičitý, spojený rostlinným nebo silikonovým olejem.
Aby byly předem vytvořené směsi karbidu vápenatého a hořčíku účinné a snadno použitelné, musí splňovat některé protichůdné podmínky:
- Hořčík nesmí mít z důvodů bezpečnosti proti výbuchu příliš jemné zrno a počítá se proto s velikostí zrn větší než 150 pm.
- 1 CZ 283860 B6
- Karbid vápenatý, aby měl dobrou rychlost reakce a tedy dobrý účinek, má mít co možná nejjemnější zrno. Je-li zrno příliš velké, je ve strusce značný podíl nezreagovaného karbidu. To je na závadu nejen pro náklady na operaci, ale také pro okolní prostředí, neboť strusky zavedené do odpadu reagují s vlhkostí ovzduší a vyvíjejí páchnoucí plyny.
- Jemný karbid má však také značné nevýhody, neboť je vysoce reaktivní s vodní párou a špatně prochází napájecími potrubími vstřikovacích trysek.
- Když jsou velikosti zrn obou složek příliš rozdílné, má předem vytvořená směs během dopravy nebo skladování sklon k segregaci. Podíly složek již nejsou ve skladovacích nádržích rovnoměrné, což zhoršuje reprodukovatelnost výsledků zpracování a jakost výrobků.
Podstata vynálezu
Vynález si klade za úkol sladit výše uvedené protichůdné jevy a požadavky. Jeho podstatou je odsiřovací směs na bázi zrn hořčíku povlečených minerální látkou nebo sloučeninou a zrn karbidu vápenatého, vyznačená tím, že střední rozměry Dl + 2e zrn hořčíku povlečených minerální látkou nebo sloučeninou a rozměry D3 zrn karbidu vápenatého jsou úměrné středním objemovým hmotnostem d, d3 těchto zrn tak, že:
Dl + 2e_ d D3 ~ d3
Minerální látka nebo sloučenina povlaku zrn hořčíku může být například struska složení CaO, SiO2, karbid vápenatý’ nebo mikromletý karbid vápenatý s velikostí zrn menší než 80 pm.
Zrna karbidu vápenatého mohou sestávat z aglomerovaných jemných částic karbidu vápenatého. Podle dalšího znaku vynálezu je hořčík je přítomen v podílu menším než 38 % hmotnosti.
Minerální látka nebo sloučenina povlaku zrn hořčíku a/nebo aglomerovaná zrna karbidu vápenatého mohou obsahovat pojivo tvořené olejem nebo živočišným, rostlinným nebo minerálním tukem.
Pojivo může být tvořeno z více než 50 % hydrogenovaným ricinovým olejem.
Zrna karbidu vápenatého jsou podle dalšího znaku vynálezu aglomerována pojivém tvořeným dehtem nebo smolou z kamenného uhlí.
Vynález umožňuje zabránit segregaci odsiřovací směsí vibrací, k níž normálně nevyhnutelně dochází během manipulace se směsí a její dopravě. Umožňuje přitom podle konkrétních požadavků zákazníka volit velikost zrn a objemové hmotnosti každé ze složek a získat současně směs, která se nebude segregovat.
Vynález vychází ze dvou následujících skutečností. První spočívá v tom, že když se homogenní prášková směs se širokou granulometrií uskladní v zásobníku a podrobí se takový kmitům, jaké se vyskytují při dopravě, je možno pozorovat spontánní segregaci směsi, při níž největší částice migrují do homí a nejjemnější částice do spodní oblasti zásobníku. Druhé zjištění spočívá v tom, že když se prášková směs sestávající ze dvou složek s různými objemovými hmotnostmi avšak se stejnou granulometrií uskladní v zásobníku a vystaví kmitání, dojde k takové spontánní segregaci směsi, při níž částice o menší objemové hmotnosti migrují nahoru, zatímco částice o větší objemové hmotnosti migrují ke dnu zásobníku.
-2CZ 283860 B6
Autoři vynálezu proto přišli na myšlenku kompenzovat segregaci směsi, vyplývající z rozdílu velikostí zrn, segregací vyvolanou rozdílem objemových hmotností. To znamená, že je třeba zvolit velikosti zrn a objemové hmotnosti obou práškových složek směsi, to je práškového karbidu a práškového hořčíku tak, že poměr velikosti zrn k objemové hmotnosti bude stejný pro obě složky:
TMg/dMg= TcaC2/dCac2 nebo
TMg/TcaC2 = dMg/dcaC2 = k, kde T je velikost zrn a d je objemová hmotnost.
Na rozdíl od dosavadního stavu techniky tak není nutné mít stejné velikosti zrn a stejné objemové hmotnosti pro to, aby se zabránilo segregaci směsi. Je navíc k dispozici jeden stupeň volnosti k přizpůsobení velikosti zrn přáním zákazníka, přičemž je mu poskytnuta předem vytvořená směs, u níž nedochází k segregaci.
Pro získání směsi zrn karbidu vápenatého a hořčíku, jejichž velikosti jsou úměrné objemovým hmotnostem složek, je nutné mít možnost uměle měnit objemovou hmotnost zrn alespoň jedné složky. Ve skutečnosti je objemová hmotnost zrn karbidu vápenatého asi 2,25 g/cnř3 zatímco objemová hmotnost zrn hořčíku je 1,75 g/cm'3. Je však možné měnit objemovou hmotnost zrn tím, že se jejich základní hmota, například hořčík, opatří povlakem z látky mající jinou objemovou hmotnost.
Takové povlečené zrno hořčíku má přibližně tvar koule o průměru Dl. povlečené vnější vrstvou tloušťky e. V dalším popisu budou přijata tato označení:
Hořčík: průměr zrna Dl, objemová hmotnost dl
Povlak: tloušťka e, objemová hmotnost d2
Hořčík s povlakem: průměr zrna Dl + e, objemová hmotnost d
Karbid vápenatý: průměr zrna D3, objemová hmotnost d3
Elementární výpočet ukazuje, že objemová hmotnost zrna hořčíku s povlakem, označená d, je rovná:
d = d2 - (d2 - dl) (Dl/Dl+2e)3 (1).
Při použití výše uvedených označení je poměr mezi velikostí zrn a objemovou hmotností:
Dl + 2e _ d
D3 d3
Kombinace rovnic (1) a (2) dává vztah spojující průměry zrn, tloušťku povlaku a objemové hmotnosti všech složek a povlaku. Tento vztah je při vyjádření D3:
D3 = — d2 d3
Dl + 2e_______ d2 - dl f Dl V d3 \Dl + 2eJ (3).
Všechny výpočty výše provedené se týkají teoretických práškových látek, jejichž granulometrické spektrum je velmi úzké. To není případ skutečných práškových látek, jejichž granulometrické spektrum je obecně širší. Je popřípadě možné použít způsob určení tloušťky povlaku, umožňující vypočítat střední objemovou hmotnost povlečených zrn buď pro střední velikost částic nebo pro nejčastější velikost částic nebo pro horní mez granulometrického rozdělení.
Výpočty jsou také založeny na teoretické objemové hmotnosti povlakových látek. V praxi má povlak objemovou hmotnost, která může být nižší než teoretická, protože povlak není dokonale kompaktní a je porézní. Výše uvedená pravidla výpočtu jsou určena pro použití měřených objemových hmotností, které se snadno určí experimentálně známými způsoby.
Následující příklady vysvětlují použití výše uvedených pravidel výpočtu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Je požadováno připravit předem vytvořenou odsiřovací směs sestávající z povlečených zrn hořčíku, jak je popsáno ve francouzské přihlášce vynálezu č. 90 14092 stejného přihlašovatele, ze strusky o složení 2CaO, SiO2, což je vedlejší produkt při výrobě hořčíku redukcí.
objemové hmotnosti jsou tyto:
Hořčík: dl_= 1,75 g/cm'3
Struska: d2 = 2,95 g/cm’3
Karbid: d3 = 2,25 g/cm’3
Střední velikost zrn hořčíku je 630 pm. Tloušťka povlaku, tvořeného jednou vrstvou zrn strusky, je 100 pm.
Dosazením těchto hodnot do rovnice (3) se získá střední hodnota velikosti zrn karbidu vápenatého D3 = 770 pm.
Střední objemová hmotnost povlečených částic hořčíku se získá z rovnice (1) a je d = 2,425. Zjistí se, že poměr velikostí zrn, 830/770 = 1,08 je rovný poměru objemových hmotností, a to 2,425/2,25.
Příklad 2
Je požadováno připravit předem vytvořenou odsiřovací směs, sestávajícího ze zrn hořčíku opatřených povlakem a z karbidu vápenatého. Hořčík má stejnou granulometrii jako v předchozím příkladě a vrstva povlaku má stejnou tloušťku. Objemové hmotnosti jsou tyto:
Hořčík: dl = 1,75 g/cm'3
Karbid: d2 = 2,25 g/cm'3
Dosazením těchto hodnot do rovnice (3) se získá střední hodnota velikosti zrn karbidu vápenatého D3 = 920 pm.
-4CZ 283860 B6
Střední objemová hmotnost povlečených částic hořčíku se získá z rovnice (1) a je d = 2,03. Zjistí se, že poměr velikostí zrn 830/920 = 0,90 je rovný poměru objemových hmotností, tj. 2,03/2,25.
Příklad 2 umožňuje pochopit celkový význam vynálezu. Ve skutečnosti je to, co zákazník obecně žádá, určitý poměr hmotností mezi hořčíkem a karbidem vápenatým. Karbid vápenatý je přítomný ve dvou formách, a to karbid vápenatý v oddělených zrnech a karbid vápenatý v povlaku.
Elementární výpočet ukazuje, že hmotností procentní podíl hořčíku v zrnu hořčíku povlečeném karbidem je dán vzorcem:
100/mg = 1+(d3/dl) ((1 + 2e/Dl)3 - 1) (4).
Při použití hodnot z příkladu 2 je patrné, že procentní podíl hořčíku v zrnu hořčíku s povlakem je 37,7 %. Jestliže tento procentní podíl vyhovuje, je zbytečné připravovat směs s karbidem vápenatým a získaný výrobek, složený pouze ze zrn hořčíku s povlakem, odpovídá jedné odsiřovací látce popsané ve francouzské přihlášce vynálezu č. 90 14092. Obecně se naopak žádá procentní podíl hořčíku nižší než 38 %, například řádově 20 %. Je tedy třeba přidat k povlečeným zrnům hořčíku zrna karbidu vápenatého a výpočet ukazuje, že pro zamezení rozdělení obou typů zrn je třeba, aby podle vynálezu zrna karbidu vápenatého měla střední velikost 920 μιη.
Tento rozměr, stejně jako rozměr udaný ve vytýčení problému v úvodu, je však příliš velký a vede k neúplné reakci se sírou obsaženou v roztaveném železe. Z toho vyplývá špatná účinnost, takže se do odpadu odvádí struska, která má ještě vysoké podíly karbidu vápenatého. Obecně je možné konstatovat, že karbid vápenatý ztrácí mnoho ze své účinnosti, když velikost zrn přesáhne 250 μπι.
Podle dalšího znaku vynálezu je proto vhodné, když se má použít karbid vápenatý o velikosti zrn nad 250 μπι, provádět aglomeraci (spojení) jemnějších zrn. Tato aglomerace se provádí pomoci pojivá, které zajišťuje při teplotě místnosti dobrou soudržnost aglomerovaných zrn, a které při teplotě roztaveného železa zmizí. Tím se pak v roztaveném železe uvolní elementární zrna, která mají dobrou reaktivitu se sírou obsaženou v roztaveném železe.
Pojivo, které je možné použít stejné jak pro povlečení hořčíku karbidem vápenatým nebo jinou minerální látkou, tak i pro spojení zrn karbidu vápenatého, může být olej nebo organický, živočišný, rostlinný nebo minerální, například silikonový tuk.
Tento olej nebo organický tuk poskytuje kromě působení jako pojivo i jiné výhody. Chrání především karbid vápenatý· proti oxidaci a proti vlhkosti. Karbid vápníku, zejména když je ve formě jemných částic, má sklon k výbuchu při styku se vzduchem. Mimo jiné jeho reakce s vodou a s vlhkostí vyvíjí jak známo acetylen, což je mimořádně zápalný plyn. Dále vede k tomu, že má poměrně vysokou vyhraněnou teplotu tavení a nemá sklon postupně měknout, takže nedochází k ucpávání skladovacích, ovládacích a rozdělovačích zařízení odsiřovacího výrobku.
Volba pojivá pro pov lekání a spojování je tedy prvotní. Aby se získala látka s vyhraněným tavením, použije se přednostně výrobek složený téměř úplně nebo alespoň z 85 % z jediné chemické látky, jako je nasycený mastný ester získaný například katalytickou hydrogenaci nenasyceného oleje způsobem tvrzení olejů. Jeho molámí hmotnost bude muset být dosti velká, aby se získala dostatečně vysoká teplota tavení. Přihlašovatel zjistil, že pro toto použití zejména vyhovuje nasycený tuk. Jde o výrobek na trhu známý pod značkou Ricidrol získaný hydrogenaci ricinového oleje a sestávající z 85 % trihydroxystearátu glycerolu. Tento ester má
-5CZ 283860 B6 molekulu obsahující 57 atomů uhlíku a jeho molámí hmotnost je 938. Má vyhraněnou teplotu tavení Tf = 86 °C.
Pro aglomeraci karbidu vápenatého mohou být použita i jiná pojivá místo hydrogenovaného ricinového oleje, například kamenouhelné dehty nebo smoly.
Výroba každé ze složek, na bázi hořčíku a na bázi karbidu vápenatého, se provádí v míchačce nebo v drtiči, do kterého se zavedou pevné složky, které se uvedou na teplotu poněkud vyšší, než je teplota tavení pojivá, aby se toto pojivo roztavilo a mohlo tak dokonale povléci zrna. Množství pojivá může být ve velkém rozmezí mezi 0,2 a 10 hmotn. %, vztažených na hmotnost pevných složek, s výhodou okolo 1 hmotn. %. Výrobek se případně na výstupu prosévá pro vyloučení příliš jemných a příliš velkých frakcí. Rovněž je možné v rámci vynálezu přidat ke karbidu vápenatému a k pojivu uhlíkaté výrobky, jako kamenné uhlí, saze atd., a to v podílu 4 až 10 hmotn. %, vztažených na hmotnost karbidu vápenatého.
Příklad 3
Je požadováno připravit odsiřovací směs, která by se nesegregovala, a která by obsahovala 80 hmotn. % karbidu vápenatého a 20 hmotn. % hořčíku. Použije se práškový karbid vápenatý s granulometrií mezi 0 a 150 pm o střední velikosti zrna 100 pm a zrna hořčíku o velikosti mezi 400 a 800 pm, se střední velikosti zrna 630 pm.
Výpočet uvedený v příkladě 2 ukazuje, že zrna hořčíku povlečená jednou vrstvou částic karbidu vápenatého budou mít průměr 830 pm a pro splnění podmínek úměrnosti granulometrií a objemových hmotností by částice karbidu vápenatého musely mít průměr 920 pm.
Hořčík opatřený povlakem obsahuje, jak bylo uvedeno, 37,7 hmotn. % hořčíku a 62,3 hmotn. % karbidu vápenatého. Má-li se vyrobit směs obsahující 20 hmotn. % hořčíku, bude obsahovat 53 hmotn. % povlečeného hořčíku a 47 hmotn. % aglomerovaného karbidu vápenatého.
Povlečení hořčíku se provede za následujících podmínek. Do míchačky se přivádí, s výhodou pod dusíkovou atmosférou, práškový hořčík, mající výše uvedenou granulometrií. Hmota se zahřeje asi na 100 °C a přidá se 1 hmotn. % hydrogenovaného ricinového oleje. Potom se postupně zavede množství karbidu vápenatého rovné (100 - 37,7)/37,7 = 1,65 násobku hmotnosti hořčíku a míchačka se ponechá v chodu až do úplného povlečení hořčíku karbidem vápenatým.
Aglomerace karbidu vápenatého se provede za stejných podmínek s přidáním hydrogenovaného ricinového oleje do míchačky, obsahující práškový karbid vápenatý. Může být užitečné na výstupu z míchačky výrobek prosít pro získání střední granulometrie 90 pm, například od 700 do 1050 pm, přičemž nejjemnější částice, a po opětném předrcení i největší částice, se vrátí do míchačky.
Příklad 4
Jako v příkladě 3 je požadováno vyrobit směs odsiřovacího činidla, které by se nesegregovalo a obsahovalo by 80 hmotn. % karbidu vápenatého a 20 hmotn. % hořčíku. Použije se práškový karbid vápenatý s granulometrií od 0 a 80 pm, se střední velikostí částic 40 pm, a zrna hořčíku o velikosti mezi 150 pm a 600 pm se střední velikostí 375 pm.
Při označení uvedeném výše je Dl = 375 pm a e = 40 pm. Podle vzorce (3) je možno vypočítat průměr zrn karbidu vápenatého D3 = 520 pm.
-6CZ 283860 B6
Hořčík opatřený povlakem bude sestávat ze zrn hořčíku o středním průměru 375 gm povlečených vrstvou karbidu vápenatého o střední tloušťce 40 gm. Podle vzorce (4) budou obsahovat 49,7 hmotn. % hořčíku a 50,3 hmotn. % karbidu vápenatého. Má-li se vyrobit směs se 20 hmotn. % hořčíku, bude sestávat ze 40,2 % povlečeného hořčíku a 59,8 % aglomerovaného karbidu vápenatého. Použijí se stejné způsoby přípravy každé složky směsi jako v předešlém příkladě.
Příklad 5
Za podmínek jako v příkladě 1 se má připravit směs odsiřovací látky mající hmotnostní podíl karbidu vápenatého, rovný čtyřnásobku podílu hořčíku.
Střední velikost zrn hořčíku je 630 gm. Tloušťka povlaku tvořeného jednou vrstvou zrn strusky je 100 gm. Střední velikost povlečených zrn hořčíku je tedy 830 gm.
Dosazením těchto hodnot do rovnice (4) se získá procentní hmotnostní podíl hořčíku v povlečených zrnech hořčíku, který je rovný 31,6 %. Směs bude tedy obsahovat 44 hmotn. % povlečeného hořčíku a 56 hmotn. % karbidu vápenatého.
Použijí se stejné způsoby přípravy každé složky směsi jako v předešlém příkladu až na rozdíl spočívající v tom, že při výrobě povlečeného hořčíku se karbid vápenatý nahradí struskou.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Odsiřovací směs na bázi zrn hořčíku povlečených minerální látkou nebo sloučeninou a zrn karbidu vápenatého, vyznačená tím, že střední rozměry (Dl+2e) zrn hořčíku povlečených minerální látkou nebo sloučeninou a rozměry (D3) zm karbidu vápenatého jsou úměrné středním objemovým hmotnostem (d, d3) těchto zm tak, žeDl + 2e _ dD3 “ d3
- 2. Odsiřovací směs podle nároku 1, vyznačená tím, že minerální látka povlaku zm hořčíku je struska o složení 2 CaO, SiO2.
- 3. Odsiřovací směs podle nároku 1, vyznačená tím, že minerální sloučenina povlaku zm hořčíku je karbid vápenatý.
- 4. Odsiřovací směs podle nároku 3, vyznačená tím, že minerální sloučenina povlaku je mikromletý karbid vápenatý s velikostí zm menši než 80 gm.
- 5. Odsiřovací směs podle nejméně jednoho z nároků laž5, vyznačená tím, že zrna karbidu vápenatého sestávají z aglomerovaných jemných částic karbidu vápenatého.
- 6. Odsiřovací směs podle nejméně jednoho z nároků laž5, vyznačená tím, že hořčík je přítomen v podílu menším než 38 % hmotnosti.-7CZ 283860 B6
- 7. Odsiřovací směs podle nejméně jednoho z nároků laž6, vyznačená tím, že minerální látka nebo sloučenina povlaku zrn hořčíku a/nebo aglomerovaná zrna karbidu vápenatého obsahují pojivo tvořené olejem nebo živočišným, rostlinným nebo minerálním tukem.
- 8. Odsiřovací směs podle nároku, vyznačená tím, že pojivo je tvořeno z více než 50 % hydrogenovaným ricinovým olejem.
- 9. Odsiřovací směs podle nejméně jednoho z nároků laž8, vyznačená tím, že zrna io karbidu vápenatého jsou aglomerována pojivém tvořeným dehtem nebo smolou z kamenného uhlí.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS923111A CZ283860B6 (cs) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Odsířovací směs ze zrn hořčíku povlečených anorganickou sloučeninou a zrn karbidu vápenatého |
| SK3111-92A SK280870B6 (sk) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Odsírovacia zmes na báze zŕn horčíka povlečených minerálnou látkou a zŕn karbidu vápenatého |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS923111A CZ283860B6 (cs) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Odsířovací směs ze zrn hořčíku povlečených anorganickou sloučeninou a zrn karbidu vápenatého |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ311192A3 CZ311192A3 (en) | 1995-08-16 |
| CZ283860B6 true CZ283860B6 (cs) | 1998-06-17 |
Family
ID=5370244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS923111A CZ283860B6 (cs) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Odsířovací směs ze zrn hořčíku povlečených anorganickou sloučeninou a zrn karbidu vápenatého |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ283860B6 (cs) |
| SK (1) | SK280870B6 (cs) |
-
1992
- 1992-10-13 SK SK3111-92A patent/SK280870B6/sk unknown
- 1992-10-13 CZ CS923111A patent/CZ283860B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ311192A3 (en) | 1995-08-16 |
| SK311192A3 (en) | 1995-07-11 |
| SK280870B6 (sk) | 2000-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6025483B2 (ja) | 溶鉄の脱硫法 | |
| NZ261277A (en) | Slag defoaming composition comprising a carbon source; an exothermic material (eg aluminium) and a dense inert granular material (eg calcium silicate) | |
| US4943317A (en) | Agent for desulphurizing iron melts, a process for the production thereof and a process for desulphurizing iron melts with the use of said agent | |
| EP0256091A1 (en) | Magnesium calcium oxide composite | |
| US5021086A (en) | Iron desulfurization additive and method for introduction into hot metal | |
| US4266969A (en) | Desulfurization process | |
| US4279643A (en) | Magnesium bearing compositions for and method of steel desulfurization | |
| US2881068A (en) | Method of treating a ferrous melt with a porous sintered metal body impregnated with a treating agent | |
| CZ367796A3 (cs) | Brikety jako přísada při metalurgických postupech, týkajících se zbytků s obsahem křemíku a postup jejich výroby | |
| CA1304586C (en) | Process and apparatus for the production of green briquettes for the formation of silicon, silicon carbide or ferrosilicon | |
| CZ283860B6 (cs) | Odsířovací směs ze zrn hořčíku povlečených anorganickou sloučeninou a zrn karbidu vápenatého | |
| US4162917A (en) | Method and composition for treating molten ferrous metals to produce nodular iron | |
| US5284504A (en) | Powdered desulfurizing reagent and process of use | |
| US5368631A (en) | Desulfurization agent | |
| US4533572A (en) | Process for producing varnish-bonded carbon-coated metal granules | |
| US4943411A (en) | Process for treating molten iron with magnesium additions | |
| FI97069B (fi) | Päällystetystä magnesiumista ja kalsiumkarbidista koostuva valuraudan rikinpoistoaine | |
| PL172063B1 (pl) | Srodek do odsiarczania surówki na bazie ziaren weglika wapnia i ziaren magnezu powleczonych zwiazkiem mineralnym PL | |
| EP0514294B1 (fr) | Désulfurant pour fonte constitué de magnésium et de carbure de calcium enrobés | |
| US2888342A (en) | Process of making a bonded exothermic composition | |
| US4233064A (en) | Method of scavenging steel | |
| JP2509547B2 (ja) | 溶融スラグのための粒状断熱材 | |
| AU677632B2 (en) | A slag defoaming composite | |
| KR950001905B1 (ko) | 철 용융물용 미립자 탈황제 | |
| WO2005090614A1 (en) | New desulphurating agents for decreasing sulphur content of iron melts to ultra low level |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20031013 |