RU2004492C1 - Способ получени карбида кальци - Google Patents

Description

модействие с коксом, образу  при температурах 2200-2300°С расплав карбида кальци .

Карбид кальци  накапливают в нижней зоне печи и периодически сливают через выпускающий канал 7 при отодвинутой заслонке 8 в приемник готовой продукции (на схеме не показан).

Пример 1. Выбор частоты греющего тока был обоснован серией экспериментов, в которых использованы источники питани  с диапазоном частот как промышленной частоты , так и включа  набор выпускаемых промышленностью машинных и ламповых генераторов, работающих на разрешенных частотах 0,008; 0,066; 0,44; 5,28 и 13,56 МГц.

В табл. 1 приведены результаты обработки засыпи кокса крупностью 10-25 мм в цилиндрической камере диаметром 100 мм, помещенной в индукторы высокочастотных источников питани , работающих на указанных частотах. При равных услови х проведени  экспериментов (в частности, подведенной мощности и времени нагрева), как следует из табл. 1, максимальные температуры 2200-2300°С, требуемые дл  процесса , получены на частотах 440 кГц - 5,28 МГц.

Частоты ниже указанного диапазона недостаточны дл  нагрева кокса, имеющего слабые ферромагнитные свойства, а частоты выше указанного предела, как известно, мало эффективны дл  индукционного нагрева , Поэтому дл  осуществлени  способа рекомендован диапазон частот питающего тока 0,44-5,28 МГц.

Пример 2. Дл  определени  вли ни  крупности известн ка, подвергаемого обжигу в услови х обработки индукционным нагревом, была приготовлена смесь известн ка и кокса при массовом соотношении соответственно 1:0,75. Испытани  проведены на установке производительностью 0,5 кг/ч.

При посто нной крупности кусков кокса (10-25 мм) и других прочих равных услови х примен ли разные фракции известн ка 0-5; 0-10; 0-15; 0-20; 0-25; 0-30 мм.

В качестве отклика-параметра, характеризующего качество полученного карбида кальци , определ ли литраж (обьем сухого ацетилена, выдел емый 1 кг карбида кальци ).

Результаты выполненных определений приведены в табл. 2.

Видно, что расширение диапазона крупности кусков известн ка приводит к постепенному ухудшению качества карбида кальци . При крупности кусков известн ка, лежащей в пределах 0-20 мм. получен карбид кальци , соответствующий нормам стандарта (карбид кальци , ГОСТ 1460-81) высшего, первого и второго сортов. Дл  более крупных классов известн ка качество 5 полученного продукта не укладываетс  в требовани  стандарта.

На основании выполненных исследований рекомендован предел крупности известн ка , равный 0-20 мм.

0П р и м е р 3. Предельные значени 

крупности кокса были определены на основании результатов исследований, в которых установлен своеобразный механизм индукционного нагрева кокса различной крупно5 сти.

Сущность этого механизма сводитс  к тому, что в магнитном поле индуктора возникают как замкнутые токи, протекающие по цепи, образованной примыкающими

0 друг к другу частицами кокса, так и локальные токи с зоной действи , ограниченной отдельно вз тыми зернами кокса. Роль каждого из индуцируемого типа токов в общем уровне генерации тепла зависит от размера

5 частиц и объемного сопротивлени  засыпи кокса.

При увеличении размера частиц повышаетс  УЭС засыпи кокса (за счет роста порозности) и преобладающим в генерации

0 тепла становитс  действие локальных токов .

Наоборот, высока  плотность упаковки засыпи мелких классов кокса обеспечивает ей максимальную проводимость и повыша5 ет интенсивность замкнутых токов. Однако учитыва , что абсолютное значение УЭС такой засыпи кокса относительно велико, результативность его нагрева значительно ниже в сопоставлении с более крупным кок0 сом. Сказанное подтверждаетс  данными табл. 3, в которой показана зависимость конечной температуры нагрева кокса различной крупности при одинаковой мощности, подведенной от высокочастотного генера5 тора с частотой 5,28 МГц.

Описанный механизм индукционного нагрева засыпи кокса объ сн ет и результаты индукционного нагрева смеси кокса различной крупности с известн ком в

0 приведенном примере.

Нагрев смеси известн ка с коксом проводили на стендовой установке при услови х , аналогичных описанию, приведенному в примере 2. Нагреву подвергали смеси, со5 держащие во всех опытах известн к одинаковой крупности 0-20 мм и кокс различной крупности. Массовое соотношение известн ка к коксу в смеси составл ло 1:0.75.

Результаты нагрева прин тых смесей приведены в табл. 4

Из приведенной табл. А видно, что при использовании кокса крупностью 0-5 и 5-10 мм достигнут уровень нагрева смеси всего до 420 и 1040°С, что недостаточно дл  осуществлени  способа.

Кокс, лежащий в пределах крупности 10-25 мм, обеспечивает нагрев смеси до заданных температур 2000°С и более.

Видно также, что дальнейшее повышение крупности кокса снижает эффективность нагрева из-за роста порозности смеси.

Таким образом границы оптимальной крупности кокса в смеси с известн ком составл ют 10-25 мм.

Ниже приведена оценка сопоставл емых способов получени  карбида кальци .

Получение карбида кальци  предлагаемым способом выполнено на стендовой ус- тановке в услови х, описанных в опыте 2. Сопоставление полученного карбида кальци  проводили дл  кусков крупностью 25- 50 мм. Сопоставительные данные приведены в табл. 5.

Данные табл, 5 свидетельствуют о более высоких значени х всех показателей, характеризующих предлагаемый процесс получени  карбида кальци .

(56) Кузнецов А.А. Производство карбида кальци . М.: Госхимиздат, 1950, с. 19.

Частота греющего тока,

МГц

0,00005

0,008

0,066

0,44

5,28

13,56

Таблица 1

Конечна  температура нагрева, °С

50,0 320,0

800,0 2300,0 2200,0 1350,0

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Продолжение табл. 5

Claims (1)

1. Формула изобретени  СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА КАЛЬЦИЯ, включающий смешивание изве- стн ка с коксом и термообработку полученной смеси, отличающийс  тем, что

   Зуаа пред&ЗЁАЬ

   Зона-об ® - гаизВ& м ffCt

   т

   3®нас& &

   тии  Р&О скок- сом

   известн к и кокс берут крупностью частиц О - 20 и 10 - 25 мм соответственно, а термо- оораоотку смеси ведут в индукционной пе- ,чи при частоте электромагнитного пол  индуктора 0,44 - 5,28 МГц.