Opublikowano: 15.IX.1970 60473 KI. 18 a, 13/08 MKP C 21 b, 13/08 UKD 669.181.041.57 Wspóltwórcy wynalazku: Czeslaw Gajownik, Adam Gofron, Wita Ki¬ sielewska, Hubert Maron Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Metali Niezelaznych „Bipromet", Katowice (Polska) Urzadzenie do odbioru odpadów z pieców obrotowych w procesie przewalowym Przedmiotem wynalazku j-eist urzadzenie do od¬ bioru odpadów z pieców obrotowych w procesie przewalowym.Proces przewalowy, przebiegajacy w piecu obro¬ towym, ma na celu ogniowe wzbogacenie rud cynkowo-olowiowych oraz odpadów hutniczych i górniczych zawierajacych te metale.Materialy wsadowe metalonosne zmieszane z koksikiem podawane sa w górnej czesci pieca obrotowego w sposób ciagly. W dolnej czesci piec opalamy jest paliwem stalym, plynnym, lulb gazo¬ wym. Wskutek ruchu obrotowego i pochylenia pieca wsad przesuwa sie wzdluz wewnetrznej scia¬ ny pieca nagrzewajac sie stopniowo do tempera¬ tury gwarantujacej przebieg reakcji, których os¬ tatecznym celem jest odpedzenie cynku i olo¬ wiu.Metale te sa odprowadzane w górnej czesci pie¬ ca w postaci pylów, z przeplywajacymi przez piec gazami. Pozbawiona tych metali pozostalosc, zwana odpadami procesu przewalowego, opuszcza piec w dolnej jego czesci. Temperatura odpadów wynosi 800—1000°C.Gorace odpady po opuszczeniu pieca gromadzo¬ ne sa w komorze ceramicznej o pojemnosci okolo 6 ton. Nastepnie odpady sa usuwane z komory okresowo do koleb i w stanlie goracym odwozone na zwalowisko. Koleby odwozone sa do miejsca zwalowania.Usypywanie zwalowiska odbywa sie recznie przez przechylenie koleb i zsypywanie odpadów po zboczu. Wyzej opisany sposób odbioru odpa¬ dów jest bardzo uciaztawy tak pod wzgledem 5 technologicznym jak i transportowym oraz pod wzgledem warunków pracy.Wada dotychczas stosowanego sposobu odbioru odpadów w procesie przewalowym jest brak moz¬ liwosci usuwania narostów z pieca obrotowego me- io toda wytapiania przy przerobie wsadów zasado¬ wych — rtruidino toplilwych. Przy wytapianiu naro¬ stów plynne lub ciastowate odpady krzepnac, za¬ lepiaja komore zuzlowa li koleby. Okolicznosc ta jest hamulcem w intensyfikacji procesu przy prze- 15 robie rud .zasadowych oraz powaznie skraca czas efektywnej pracy pieców, gdyz do usuwania na¬ rostów nalezy pieice zatrzymywac i wychlodzic.Nastepna wada tego sposobu odbioru odpadów jest ograniczenie mozliwosci przerobu w procesie 20 przewalowym wsadów latwo topliwych przy prze¬ robie których opuszczajace piec odpady sa w sta¬ nie plynnym lub ciiastowatym i powoduja trud¬ nosci o których byla mowa wczesniej. Obnizenie temperatury odpadów dla unikniecia ich madto- 25 pienia powoduje duze straty metali w odpadach, gdyz nizsza temperatura w piecu zmniejsza redu¬ kcje i ulatnianie metali.Kolejna wada stosowanego sposobu odbioru od¬ padów z procesu przewalowego jest to, ze groma- 30 dzone w komorze zuzlowej gorace odpady powo- 60 47360 473 3 4 •duja dodatkowe nagrzanie koncówki pileca i nad¬ mierne jej .niszczenie jak równiez duze trudnosci i zagrozeniu prizy periodycznym opróznianiu ko¬ mory z goracych odpadów. Powyzsza wade moz¬ na usunac przez zastosowanie ciaglego odbioru odpadów bezposrednio z pileca, uzywajac do tego celu znanych urzadzen transportowych jakimi mo¬ ga byc na przyklad przenosniki stalowo-czlonowe, wibracyjne lub rynny splawne. Nie usunie to jednakze wad wymienionych poprzednio.Niedogodnoscia stosowanego sposobu odbioru odpadów z procesu przewalowego stanowi rów¬ niez fakt, ze ze wzgledu na wysoka temperature odpadów nile mozna stosowac mechanizacji odbio¬ ru i .zwalowania tych odpadów, w zwiazku z tym wystepuja wysokie naklady na robocizne i sprzet jak np. szybkie zniszczenie koleb, przenosników stalowo-czlonowych lub wibracyjnych. Warunki pracy ludzi zatrudnionych przy odbiorze i zwalo¬ waniu odpadów sa bardzo 'uciazliwe zarówno ze wzgledu na wysoka temlperaiture odpadów jak d dopalanie sie izawartego w imilch koksiku oraz wy¬ dzielanie sie (szkodliwych gazów.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wyzej wad i niedogodnosci.Cel ten zostal osiagniety w ten sposób, ze go¬ race odpady po opuszczeniu pieca kierowane sa w sposób "Ciagly pochyla iryinina izsypowa, na krbórej dnie wytworzony jest film wodny, do czesci base¬ nowej chlodnika bebnowego, do której podawana j,esit woda. Z czesci basenowej, naiwiilzone od|pady sa przesuwane za pomoca wewnetrznej spirali w kierunku wylotu chlodnika do jego czesci su¬ szacej, po czym ochlodzone i wysuszone opuszcza¬ ja grawitacyjnie chlodnik otworem zsypowym.Dla realizacji tego sposobu opracowano urzadze¬ nia, skladajace sie z pochylej rynny zsypowej, chllodzoineó woda na dnie której wytworzony jest film wodny. Rynna moze byc zamknieta lub ot¬ warta. Rynna ta jest polaczona luzno iz obrotowym chlodnikiem bebnowym, posiadajacym czesc base¬ nowa i suszaca. Chlodnik jest nachylony do pozio¬ mu pod katem od 0 do 20° w kierunku przeciw¬ nym d,a ruchu odpadów. Jest on wyposazony na swym wewnetrznym obwodzie w ciagla spirale i W lancuchy* zawieszone przesuwnie pomiedzy zwo¬ jami spirali. Górny koniec chlodnika jest pola¬ czony z kominkiem" odciagajacym pary, powstale wchlodniku. Podstawowa zaleta wynalazku jest schladzanie odpadów procesu przewalowego do temperatur, umozliwiajacych ich transport praktycznie kaz¬ dym srodkiem transportu a nawet przenosnikami gumowymi. Proces schladzania jest prowadzony w sposób ciagly, a powstale w czasie procesu gazy sa odprowadzane kominkiem w atmosfere. Zaleta ta pozwala na kompleksowa mechanizacje odbio¬ ru, transportu i zwalowania odpadów.Kierowanie goracych odpadów wprost z pieca na film wodny, wytworzony na zsypie' a nastep¬ nie zsypem tym do czesci basenowej chlodnika wypelnionej woda, stwarza doskonale warunki do odbioru odpadów zarówno w stanie plynnym, pól¬ plynnym jak i w stalym. Zaleta ta pozwala za¬ równo na wytapianie powstalych w piecu obroto¬ wym narostów, jak równiez na przerób w pro¬ cesie przewalowym wsadów latwotopliwych, któ¬ re daja plynne lub pólplynne odpady. Fakt ten pozwala na znaczna intensyfikacje procesu prze- 5 walowego jak równiez poszerza zakres jego sto¬ sowalnosci.Niezaleznie od tego staje sie mozliwym prowa¬ dzenie procesu przewalowego w wyzszych niz do¬ tad temperaturach, co zwieksza stopien ulatnia¬ nia metali i wydajnosci pieca.Bezposrednie kierowanie goracych odpadów z pieca obrotowego do zamknietego urzadzenia chlo- dzaco-transportujacego, jakim jest obrotowy chlod¬ nik bebnowy, eliminuje kontakt czlowieka z go¬ racymi odpadami poprawiajac tym samym nie¬ bezpieczne warunki pracy.Wynalazek jest przedstawiony w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, na którym figura 1 przedstawia widok projektowanego urzadzenia wraz z usytuowaniem go w stosunku do pieca, a figu¬ ra 2 konstrukcje wewnetrznego wyposazenia obro¬ towego ichiladnika bebnowego. Urzadzenie do od¬ bioru odpadów z obrotowego pieca 12 w procesie przewalowym sklada sie z pochylej zsypowej ryn¬ ny 1 laczacej glowice 9 obrotowego pieca z chlod¬ nikiem bebnowym 2.Rynna ta jest budowy zamknietej lub otwartej.Jednakze w obu wypadkach chlodzona jest woda a chlodzenie to realizowane jest w ten sposób, ze wszystkie elementy zsypowej rynny 1 posiadaja podwójne sciany. Pomiedzy te sciany w dolnej czesci rynny doprowadzana jest woda. W górnej czesci rynny i w jej scianach wewnetrznych wy¬ konane sa otwory, którymi wyplywa woda po schlodzeniu rynny. Woda ta splywajac do chlod¬ nika 2 tworzy na dnie rynny 1 film wodny.Zsypowa rynna 1 polaczona jest luzno z obro¬ towym bebnowym chlodnikiem 2 wchodzac do jego basenowej czesci 3. Bebnowy chlodnik 2 jest to walczak, nachylony do poziomu pod katem od 0° do 20°, w kierunku przeciwnym do ruchu od¬ padów. Do zewnetrznej czesci plaszcza chlodnika zamocowane sa dwa pierscienie biegowe, spoczy¬ wajace na dwóch parach rolek nosnych. Huch obrotowy ^chlodnika 2, wokól osi, nachylonej1 do poziomu pod 'katem 0° do 20°, uzyskuje sie od silnika elektrycznego poprzez przekladnie, której ostatnie kolo zebate zamocowane jest równiez do zewnetrznej czesci plaszcza. Ilosc obrotów chlod¬ nika jest regulowana.Do wewnetrznej czesci plaszcza chlodnika, ma calej jego dlugosci, przyspawana jest wewnetrzna spirala 5 o zmiennym skoku.Pomiedzy zwojami spirali na wewnetrznej czes¬ ci plaszcza chlodnika zamocowane sa na pretach 11 ruchome lancuchowe zawieszenia 6. Górny ko¬ niec chlodnika 2 wchodzi luzno do glowicy, która w dolnej czesci posiada zsypowy otwór 7, w gór¬ nej zas kominek 10 do odprowadzenia oparów, powstalych w czasie chlodzenia odpadów. Pod otworem zsypowym znajduja sie tasmowe prze¬ nosniki 8 do odbioru schlodzonych i wysuszo¬ nych odpadów.Sposób dzialania urzadzenia przedstawia sile na¬ stepujaco: Zsypowa rynna 1, laczaca glowice 9 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 WJ4T8 6 -obrotowego pieca 12 z chlodnikiem 2, ma za za¬ mianie kierowanie goracych odpadów o temperatu¬ rze 900—1300°C w sposób ciagly do dolnego kon¬ ca chlodnika 2 zwanego basenowa czescia 3, do którego jednoczesnie w sposób regulowany poda¬ wana jest woda. Jednym zródlem wody jest wy¬ tworzony na dnie zsypowej rynny 1 film wodny, drugim bezposrednie doprowadzenie rura do czes¬ ci basenowej. Wytworzony na rynnie zsypowej film wodny ma na celu zapobieganie nalepiania sie na dnie rynny odpadów w przypadku, gdy opuszczaja one piec w stanie plynnym lub pól¬ plynnym. Niezaleznie od tego wspominiiany fillm wodny tworzy zeslizg, umozliwiajacy ciagle i lat¬ we zsuwanie sie odpadów do chlodnika, jezeli opuszczaja one piec w stanie stalym.W obu przypadkach zadaniem filmu wodnego jest wstepne schlodzenie odpadów.Dalsze nawilzenie i schlodzenie odpadów na¬ stepuje w czesci basenowej chlodnika do której podaje sie wode w ilosci zaleznej od temperatury odpadów, ich wlasnosci fizycznych i chemicznych.Dzieki ruchowi obrotowemu chlodnika i wew¬ netrznej spirali 5, odpady poruszaja sie wzdluz chlodnika, przechodzac z czesci basenowej do czes¬ ci suszacej, w której nastepuje ich suszenie wlas¬ nym cieplem. Powstala w czasie chlodzenia i su¬ szenia odpadów para, dzieki pochyleniu chlodni¬ ka i wytworzonemu przez to naturalnemu ciagowi przeplywa przez chlodnik w foierunku izgodhym z ruchem odpadów i oprowadzana jest na zew¬ natrz kominkiem.Wysuszone i ochlodzone odpady opuszczaja chlodnik poprzez zsypowy otwór 7 w glowicy chlodnika i kierowane sa na gumowe przenosniki 8 lub inny srodek transportu odprowadzajacy je na zwal. Temperatura odpodów opuszczajacych chlodnik oraz ich wilgotnosc sa w szerokich gra¬ nicach regulowane iloscia wody doprowadzonej do basenowej czesci 3 chlodnika i iloscia jego obrotów. Przykladowo temperatura odpadów moze "wynosic 60°C a zawartosc w nich wody 8%. W za¬ leznosci od skladu chemicznego odpadów w cza¬ sie procesu chlodzenia i suszenia moze nastepo¬ wac ich rozpad.I tak w przypadku odpadów zasadowych, za- 5 wierajacych znaczne ilosci CaO i MigO nastepuje ich lasowanie wskutek oddzialywania wody i pary wodnej. Lasowaniu odpadów towarzyszy ich roz¬ pad na frakcje drobniejsze, nilz nadawa do chlod¬ nika az do pylu wlacznie. Przy odpadach nie za- io wderajacych wolnych CaO ii MjgO nastepuje równiez ich rozdrobnienie wskutek gwaltownego schlodze-' nia woda i powstalych naprezen termicznych.Powstale drobne frakcje odpadów zwlaszcza za¬ sadowych maja tendencje do zalepiania przestrze¬ li ni pomiedzy wewnetrzna spirala 5 przez co chlod¬ nik stracilby swoje zdolnosci transportowe a. tym samym chlodzaco-suszace. Temu faktowi przeciw¬ dzialaja specjalne ruchome lancuchowe zawiesze¬ nia 6, które przesuwajac sie na pretach 11 po- 20 miedzy zwojami spirali po wewnetrznych scianach chlodnika niledopuszczaja do zarastania przestrzeni miedzyzwój owyeh, PL PL PL