실험실용 유압 프레스가 브리켓 제조에 사용되는 이유는 무엇인가요? 티타늄철광 환원 효율 최적화

실험실용 유압 프레스는 매우 중요한 기능을 수행합니다. 티타늄철광 슬래그, 석탄 가루, 용제의 느슨한 혼합물을 조밀하고 내구성 있는 브리켓으로 변환하여 장입재를 준비하는 데 사용됩니다. 수 톤에서 수십 톤에 이르는 엄청난 압력을 가함으로써 이 장비는 미세 분말의 물리적 한계를 극복하여 전기로에 최적화된 공급 재료를 만듭니다.

유압 프레스 사용의 핵심 목표는 탄열 환원 반응의 효율성을 극대화하는 것입니다. 반응물을 펠릿으로 압축하면 광석과 연료 간의 접촉 면적이 크게 증가하고 화학 반응이 발생하는 데 필요한 확산 경로가 단축됩니다.

밀집화의 물리학

반응물 접촉 면적 증가

티타늄철광 환원의 주요 과제는 환원제(석탄)가 환원될 산화물과 물리적으로 가까이 있도록 하는 것입니다.

유압 프레스는 이러한 개별 입자를 밀접하게 접촉하도록 만듭니다. 이 근접성은 환원 확산 경로를 크게 단축하여 화학 반응이 더 빠르고 완전하게 진행되도록 합니다.

물질 손실 방지

미세 연료 분말과 광물 먼지는 반응하기 전에 용광로 밖으로 날아가거나 열 상승 기류에 의해 손실되기 쉽습니다.

브리켓 제조는 이러한 미세 입자를 단단한 덩어리로 고정합니다. 이 구조는 고온에서 미세 연료 분말의 손실을 최소화하여 공정 전반에 걸쳐 혼합물의 화학량론이 일관되게 유지되도록 합니다.

바인더와 구조적 무결성의 역할

점탄성 특성 활용

압력만으로는 건조 분말을 함께 고정하기에 종종 불충분하므로 프레스가 만든 모양을 유지하려면 바인더가 필요합니다.

당밀은 점탄성 및 필름 형성 특성으로 인해 유기 바인더로 자주 사용됩니다. 압축 단계에서 느슨한 광물 및 석탄 분말을 단단히 결합합니다.

녹색 강도 보장

브리켓은 용광로에 들어가기 전에 물리적 취급 및 운송을 견뎌야 합니다.

유압과 바인더의 조합은 적절한 기계적 강도를 보장합니다. 이를 통해 "녹색"(미소성) 펠릿은 부서져 먼지로 돌아가지 않고 건조 및 적재를 견딜 수 있습니다.

피해야 할 일반적인 함정

조기 파쇄

가해지는 압력이 일정하지 않거나 바인더가 불충분하면 브리켓이 조기에 파쇄될 수 있습니다.

용광로 내부에서의 이러한 분해는 불균일한 반응으로 이어집니다. 펠릿이 일찍 부서지면 반응물 간의 밀접한 접촉이 손실되고 공정의 효율성 향상이 무효화됩니다.

반응물 분리

적절한 브리켓 제조 없이는 무거운 광석과 가벼운 석탄 입자가 취급 중에 분리(분리)되는 경향이 있습니다.

프레스는 혼합물을 균질한 상태로 고정합니다. 충분한 압축 밀도를 달성하지 못하면 이러한 분리가 다시 발생하여 미반응 광석 구역과 낭비된 연료가 발생합니다.

목표에 맞는 올바른 선택

티타늄철광 환원 공정을 최적화하려면 유압 프레스 운영을 설정할 때 다음 매개변수를 고려하십시오.

주요 초점이 반응 속도인 경우: 밀도를 극대화하고 석탄과 티타늄철광 간의 확산 거리를 최소화하기 위해 더 높은 압력 설정을 우선시하십시오.
주요 초점이 재료 취급인 경우: 녹색 펠릿이 운송 및 건조를 위한 높은 기계적 강도를 갖도록 바인더(당밀) 비율에 집중하십시오.

유압 프레스는 반응물을 기계적으로 함께 강제함으로써 혼란스러운 혼합물을 제어된 고효율 화학 시스템으로 변환합니다.

요약표:

특징	티타늄철광 환원을 위한 이점
높은 압축 압력	확산 경로를 단축하고 반응물 접촉 면적을 극대화합니다.
바인더 통합	당밀을 사용하여 녹색 강도를 높여 구조적 무결성을 보장합니다.
재료 통합	고온 상승 기류에서 미세 연료 분말 및 먼지의 손실을 방지합니다.
균질화	균일한 화학 반응을 위해 반응물 분리를 제거합니다.

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참고문헌

Kuralai Akhmetova, А.К. Касымжанова. Efficiency of Soda-Technology Carbothermal Smelting of Thermoactivated Ilmenite Concentrate with Aluminosilicate Mineralization. DOI: 10.3390/min15090906

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