Briketti - osa agglomeroidusta materiaalista ( malmi , pelkistysaine jne. sekoitettuna sideaineeseen), joka saadaan briketoimisen tuloksena. Sillä on lähtöaineeseen verrattuna yleensä suurempi hiukkaskoko, mikä on tärkeää joissakin metallurgisissa prosesseissa (esim. malmitermisessä sähköuunissa brikettejä käytettäessä hienojakoisten (jauhettujen) raaka-aineiden sijasta, metallin kaasunläpäisevyys. lataus kasvaa , pölyn poisto vähenee). Lisäksi briketti voi sisältää paitsi malmia, myös pelkistysainetta ja sulatetta , näiden materiaalien läheinen kosketus edistää niiden täydellisempää ja nopeampaa vuorovaikutusta.
Kaikki sideaineet, dispergointiasteesta riippuen , jaetaan kahteen ryhmään:
Sementit jaetaan dispersioväliaineen kemiallisesta luonteesta riippuen kahteen ryhmään: vesipohjaiset ja vedettömiin liuottimiin perustuvat. Sementit, jotka perustuvat vedettömiin liuottimiin, mukaan lukien orgaanista alkuperää olevat (hartsit, pihat, terva, sulfiitti-alkoholilastut jne.), ovat toissijaisia metallurgiassa, koska ne ovat yleensä kalliita, niukkoja eivätkä anna tarvittavaa lämpöä. näytteiden stabiilisuus [1] .
Yleisimmin käytettyjä sideaineita ovat sementit, joissa dispersioväliaineena ovat vesi tai suolojen, happojen ja hydroksidien vesiliuokset ja dispergoitu faasi koostuu erilaisten yhdisteiden tai metallien suoloista ja oksideista. Tässä tapauksessa lähes mikä tahansa dispersioväliaineen ja dispergoituneiden faasien yhdistelmä on mahdollinen. Samoja yhdistelmiä käytetään myös metallurgisten panosten polttamattomaan agglomerointiin . Samanaikaisesti hydraulisesti kovettuvia sideaineita käytetään yleisimmin ei-polttossa agglomeraatiossa. Niissä dispersioväliainetta edustaa vesi ja dispergoitua faasia suolaa. Tätä dispergoitunutta faasia kutsutaan yleensä sementiksi . Hydraulisten sementtisideaineiden kovettumisen parhaat olosuhteet syntyvät, kun niitä varastoidaan ilmakosteassa ympäristössä.
Hydraulisten sementtisideaineiden päätyypit [2] :
Briketointi rautameallurgiassa on varhaisin agglomerointimenetelmä. 1900-luvun alussa briketoinnin korvasi tehokkaampi sintrausprosessi . Vaihtoehto agglomeroinnille oli pelletointi , jonka osuus rautamalmin raaka-aineiden pelletoinnin kokonaismäärästä on kasvanut tasaisesti 1900-luvun puolivälistä lähtien. Lisäksi tietyntyyppisille rautamalmeille briketointi voi olla edullinen prosessi. Tällaiset malmit ovat rikkaita rautamalmeja, jotka sisältävät 60 % tai enemmän rautaa malmissa. Yksi briketointitekniikka sisältää esiseulonnan suurten luokkien poistamiseksi; 85-90 % martiitti-, rautakiille-martiittimalmin ja 10-15 % hydrohematiittimalmin annostelu ja esisekoitus; sekoitus sideaineiden kanssa; puristamalla; kuivaus. Syntyvien brikettien tiheys on 3200-3500 kg/m 3 ja puristuslujuus noin 4,5 MPa [3] .
Brikettityön ydin on siinä, että hienojakoinen irtomateriaali, joka on kostutettu ja sekoitettu perusteellisesti pieneen määrään sideainelisäaineita (5-10%), syötetään brikettipuristimiin, joissa paineen alaisena 50-100 MPa:iin asti suorakaiteen muotoinen, lieriömäisiä tai soikeita brikettejä muodostetaan, joiden koko on 20-150 mm. Brikettien vaadittu lujuus saavutetaan niiden kuivaamisen tai lämpökäsittelyn tuloksena 150-500 °C:n lämpötiloissa. Sideaineina käytetään sulfiitti-alkoholisulatusrikastetta, liukoista lasia, revinnäiskalkkia, sementtejä jne. Briketointia käytetään pienimuotoiseen tuotantoon ja tarvittaessa rikin säilyttämiseen malmimateriaalissa , jota tarvitaan joissain tapauksissa sulatuksessa kupari, nikkeli ja muut malmit ( pellettien agglomeroinnin ja pasutuksen aikana malmin suurin määrä rikkiä palaa pois). Useimmilla teknisillä ja taloudellisilla indikaattoreilla briketointi on huomattavasti heikompaa kuin sintrauksen ja pellettien tuotanto [4] .
Rautametallurgiassa briketointia käytetään myös kuumabriketoidun raudan valmistukseen .
Yksi syy briketoinnin leviämiseen ei-rautametallurgiassa on se, että ei-rautametallimalmien ominaisuuksista johtuen briketoinnin vaihtoehtoiset agglomerointimenetelmät eivät tuota merkittäviä etuja. Erityisesti agglomeraattien valmistus ei-rautametallimalmeista vaatii usein korkeita lämpötiloja ja raaka-ainekustannuksia (polttoainekustannukset nousevat 25 %), agglomeroituminen ja kaasunläpäisevyys eivät ole korkeat, agglomeraatti osoittautuu pölyiseksi eikä niin vahvaksi kuin silloin. agglomeroimalla rautamalmeja. Toisaalta ei-rautametallimalmien brikettien lujuus on varsin riittävä sulatusuuneissa tapahtuvaan käsittelyyn.
Kivihiilen briketointi tehdään hienohiilen, antrasiitin, ruskohiilen, turpeen lämpöarvon lisäämiseksi sekä palamisen tehokkuuden , kuljetettavuuden lisäämiseksi. Briketointi yksinkertaistaa tällaisten polttoaineraaka-aineiden varastointi- ja käyttöolosuhteita.
Lisäksi briketoimalla syntyy lisäraaka-aineita vähäsavuisten ja savuttomien polttoaineiden sekä malmin ja ei-metallisten raaka-aineiden tuotantoon eri teollisuudenalojen jätteiden (uunipöly, metallilastut, kalkki , kuona, jätteet) hävittämisen vuoksi. ei-metalliselta rakennusmateriaaliteollisuudesta, useilta kemianteollisuudelta jne.) laajentaa koksauksen raaka -ainepohjaa käyttämällä koksipanoksissa puuhiilen laatuja.
Riippuen raaka-aineen ominaisuuksista, briketointi suoritetaan ilman sideaineita (nuori ruskohiili, turve) paineessa 100–250 MPa ja sideaineilla (hiili- ja malmihie, antrasiittihie jne .) paineessa 20– 80 MPa. Briketoinnissa ilman sideaineita hiukkasten väliset tyhjät tilat täyttyvät vähitellen, sitten itse hiukkaset tiivistyvät ja muotoutuvat, ja niiden välille syntyy molekyylikohesiovoimia. Paineen nousu ja materiaalin viipymisen kesto sen alla johtaa elastisten muodonmuutosten arvojen vähenemiseen ja niiden siirtymiseen muovisiin, minkä seurauksena briketin rakenne vahvistuu. Nuoren ruskohiilen briketointi ilman sideaineita tehdään kotimaisiin tarpeisiin.