RS59424B1 - Postrojenje za recikliranje bele šljake generisane prilikom koraka proizvodnje čelika - Google Patents

Description

Opis

POLJE ISTRAŽIVANJA

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na tehničku oblast koji se odnosi na proizvodnju čelika.

[0002] Detaljnije predmetni pronalazak se odnosi na postrojenje za reciklažu bele šljake koja je nastala tokom procesa proizvodnje čelika.

OPIS PRETHODNOG STANJA TEHNIKE

[0003] Opšte je poznato da glavni otpad koji nastaje tokom proizvodnje čelika u velikoj meri sadrži prah koji se puši, stvarajući dim i istrošene vatrostalne materijale i šljaku uopšte.

[0004] Do danas, najveći je problem onaj koji se odnosi na recikliranje i / ili uklanjanje „bele šljake“, koja je proizvedena u toku procesa rafinisanja.

[0005] Bela šljaka je veoma bogata kalcijumom i podložna je recikliranju, mada je njena tendencija hidratacije i procesa isušivanja čine vrlo nestabilnim materijalom.

[0006] To dovodi do značajnih problema u organizovanju i opremanju skladišta bele šljake na otvorenom prostoru i sprečavanju njenog širenja u prirodnu okolinu.

[0007] Recikliranje bele šljake omogućilo bi dve važne pogodnosti:

• smanjenje upotrebe sirovina poput alkalnih razgrađivača;

• smanjenje izdvojenog ostatka, u korist zaštite ekološkog / životnog prostora.

[0008] Ovo je od suštinskog značaja kada se uzme u obzir činjenica da bela šljaka čini preko 90% otpadnih nusproizvoda koji se mogu reciklirati u čeličani.

[0009] Glavno jedinjenje bele šljake je dikalcijum-silikat, čiji molekul karakteriše kristalna struktura koja varira u zavisnosti od temperature.

[0010] Tokom procesa hlađenja bele šljake, na temperaturama nižim od oko 500 ° C, dikalcijumsilikat je podvrgnut faznim promenama koje dovode do povećanja zapremine što zbog različite kristalne strukture i gustine dolazi do fragmentacije radne sredine, koja je poznata kao "isušivanje".

[0011] "Kontrolisano" smanjenje temperature bele šljake u "zaštićenom" okruženju omogućava njegovo recikliranje, stvarajući prah bogat kalcijumom koji se može ponovo koristiti u peći ili u drugim i različitim primenama.

[0012] Prva metoda je poznata po recikliranju bele šljake koja se zasniva na postupku isušivanja koji je opisan u postupku prethodno sprovedenog hlađenja materijala „statičkog“ tipa.

[0013] Bela šljaka se ostavlja da se hladi na odgovarajućim rešetkama, koje se nalaze u specijalnim prostorijama, sve do momenta procesa mlevenja pomenute šljake.

[0014] Rešetke omogućavaju prolazak praha koji je dobiven u prethodnoj fazi, u donje posude, gde prah dolazi pod udar struje vazduha koja olakšava hlađenje materijala.

[0015] Metoda opisuje niz problema i nedostataka koji se javljaju , poput slabe efikasnosti razmene toplote i posledično dugog vremena za ostvarivanje mlevenja materijala i dalje usporavanje transformacije kinetičke energije zbog nakupljanja praha u gornjem delu. materijala koji tad deluje kao izolacioni sloj.

[0016] Dokumenti JP 52.13493 i JP 52.17388 opisuju drugu metodu za osveženje bele šljake koja se takođe zasniva na procesu sušenja, gde postoji otvoreni cevasti reaktor u koji je ubačena bela šljaka.

[0017] U ovom slučaju hlađenje bele šljake dobija se indirektno hlađenjem spoljašnjosti ; površina reaktora hladi se pomoću vode koja je raspršena na gornji deo reaktora a zatim prikupljena u odgovarajuću kadu koja je locirana ispod reaktora.

[0018] Najveći problemi u ovom slučaju predstavljaju disperzija i velika potrošnja vode, loša razmena toplote koja je koncentrisana samo u visokom delu reaktora, što zahteva izradu reaktora velikih dimenzija, kao i mogućnost vlaženja materijala uz pojavu njegovog kvalitativnog propadanja.

[0019] Dokument EP 2.261.383 A1 opisuje treću metodu za obnavljanje bele šljake u kojoj se koristi otvoreni cevasti reaktor u koji se ubaci bela šljaka da se osuši.

[0020] Sistem hlađenja bele šljake uglavnom podrazumeva protok vazduha koji uključuje unutrašnju oblast rotacionog bubnja i na taj način hladi belu šljaku koja se u njemu nalazi direktnom razmenom toplote.

[0021] Zahvaljujući vlazi koja je prisutna u protoku vazduha za hlađenje, slobodni kalcijum i svaki slobodni magnezijum koji je prisutan u beloj šljaci hidriraju se, usporavaju proces sušenja i stvaraju kvalitativno lošiji proizvod, zbog veće energije koja je potrebna za sukcesivno razdvajanje istih u peći.

[0022] Upotreba velikih količina vazduha za direktno hlađenje bele šljake mora nužno da uključuje upotrebu filtera za nizvodne cevi velikih dimenzija, sa većim troškovima u pogledu postrojenja i neophodnih ulaganja u njih.

[0023] U dokumentu EP 2.261.383 A1 sistem za hlađenje može da sadrži, osim protoka vazduha koji uključuje unutrašnju oblast rotirajućeg bubnja, takođe i niz mlaznica koje su postavljene ispod rotirajućeg bubnja koje mogu da prskaju vodu po spoljnoj površini dela bubnja i sabirne kadice za sakupljanje raspršene vode (tačka 35).

[0024] U realizacijama koje nisu u dokumentu opisane i ilustrovane, sistem za hlađenje može dalje biti sastavni deo rotirajućeg bubnja i može se sastojati od niza rashladnih ploča koje su unutra pričvršćene za rotirajući bubanj.

[0025] Cevovodi su realizovani unutar ploča za cirkulaciju rashladne tečnosti, koja se zatim može poslati na razmenjivače radi sprovođenja izmenjene toplote (stav 36).

[0026] Realizacija rashladnih ploča koje su fiksirane unutar rotirajućeg bubnja i složenog sistema cevi za cirkulaciju rashladne tečnosti, osim što pruža manju površinu za razmenjivanje, dovodi do očigledno veće složenosti postrojenja i većih troškova, pošto treba dodati postrojenje za protok vazduha koje treba da bude uključeno u unutrašnju oblast rotirajućeg bubnja.

[0027] Dokument EP 2.261.383 A1 opisuje postupak šaržiranja u kome cevasti reaktor mora biti ciklično nabijen belom šljakom i ciklično treba da se očistiti od zaostalih metalnih ostataka koji mogu oštetiti reaktor tokom njegove rotacije.

[0028] Shodno tome, tokom punjenja cevasti reaktor može na ulazu dobiti i belu šljaku koja je na previsokoj temperaturama i blokove velikih dimenzija koji mogu oštetiti reaktor i njegovu konstrukciju.

[0029] Na sličan način, svaka nesamleveni metalni opiljci koji se javljaju u procesu isušivanja ostaju u stalnoj rotaciji u unutrašnjosti rotirajućeg bubnja i mogu se jedino ručno uklanjati samo nakon unapred određenog broja ciklusa (stav 40, redovi 44-49); to uzrokuje sabijanje praha (koji se zbog toga ne reciklira) i dolazi do odgovarajućeg stvaranja „kore“ materijala, koja značajno utiče na ograničavajuće performanse transformacije i recikliranja.

SUŠTINA PRONALASKA

[0030] Cilj ovog pronalaska je da se otklone problemi koji su uočeni u prethodnom stanju tehnike projektovanjem postrojenja za reciklažu bele šljake koja se stvara u koraku proizvodnje čelika, koje svojim karakteristikama može da smanji vreme i troškove proizvodnje, a istovremeno da održava visoke kvalitativne standarde dobijenog materijala i bezbednost za operatere i opremu.

[0031] Sledeći cilj ovog pronalaska je projektovanje postrojenja za reciklažu bele šljake koja se stvara tokom koraka proizvodnje čelika, koje je sposobno da maksimizira izmenu toplote tokom koraka hlađenja bele šljake, tako da na taj način omogućava smanjenje dimenzija postrojenja i optimizira performanse transformacije i recikliranja bele šljake.

[0032] Sledeći cilj ovog pronalaska je projektovanje postrojenja za reciklažu bele šljake koja se stvara tokom koraka proizvodnje čelika, koje je sposobno da maksimizira izmenu toplote tokom koraka hlađenja bele šljake, tako da na taj način omogućava ograničavanje potrebne količine rashladne tečnosti, zatim izbegavanje raspršivanja pomenutog fluida i samim tim zagađivanje bele šljake.

[0033] Sledeći cilj ovog pronalaska je projektovanje postrojenja za reciklažu bele šljake koja se stvara tokom koraka proizvodnje čelika, koje je sposobno da tretira belu šljaku u različitim i mogućim fizičkim uslovima u kojima pomenuta šljaka može biti - u čvrstom stanju , polučvrstom stanju paste ili u tečnom stanju, u skladu sa potrebama i zahtevima, sa režimom rada sa kontinuiranim ciklusom proizvodnje.

[0034] Ciljevi se postižu pomoću postrojenja za obnavljanje bele šljake koja se stvara tokom koraka proizvodnje čelika, proizvedenog u skladu sa zahtevom 1.

[0035] U posebnim realizacijama, postrojenje za recikliranje bele šljake koja je nastala tokom koraka proizvodnje čelika sadrži jednu ili više sledećih karakteristika, posmatrano pojedinačno ili u kombinaciji.

- prostor povoljno sadrži kanal koji vijuga u obliku spirale koja se nalazi u omotaču prvog dela rotirajućeg cilindra, tako da maksimizira indirektnu razmenu toplote između rashladne tečnosti i bele šljake;

- unutrašnja površina prvog dela rotirajućeg cilindra je oblikovana u obliku zupčastog profila što omogućava povećanje površine za razmenu toplote između rashladne tečnosti i bele šljake, nazubljeni profil je definisan sa nizom rebara;

- sredstva za skladištenje bele šljake sadrže: rezervoar koji je periferno opremljen prostorom koji obuhvata rashladna tečnost, tako da se omogući prvo hlađenje bele šljake pre njenog ulaska u prvi deo rotirajućeg cilindra; preliv, koji je pozicioniran iznad spremnika, frontalno od zone utovara bele šljake, i koji je predviđen za odvajanje bele šljake od tečnog metala koji je još uvek prisutan; preliv koji ima, na strani koja je okrenuta prema rezervoaru, odgovarajući ispust koji omogućava zadržavanje tečnog metala u prelivu i olakšava prolazak bele šljake, koja lebdi na tečnom metalu zbog značajne razlike u specifičnoj težini, između bele šljake i tečnog metala, koji se nalaze u donjem rezervoaru.

- preliv je uklonjiv u odnosu na rezervoar;

- sredstva za skladištenje bele šljake sadrže: rešetku koja je postavljena u blizini ulaznog otvora rezervoara, koja je sposobna da zadrži delove bele šljake i mogući metalne ostatke veličine zrna koja su veća od unapred određene veličine zrna; sredstva za istovarivanje izvana iz spremnika onih delova bele šljake i ostataka metala koji su zadržani na rešetki;

- rešetka je postavljena nagnuto tako da olakšava istovar prema spoljnoj strani rezervoara delova bele šljake i metalnih ostataka koji su se zadržali na rešetki;

- sredstvo za istovar sadrži pokretač koji može aktivirati rotaciju rešetke kako bi se olakšalo istovarivanje prema spoljnoj strani rezervoara delova bele šljake i metalnih ostataka koji su smešteni na rešetki;

- mogu se obezbediti sredstva koja mogu da izlože rešetku vibracionim pokretima;

- rešetka sadrži prostor koji sadrži rashladnu tečnost, tako da se omogući prvo hlađenje bele šljake pre njenog ulaska u prvi deo rotirajućeg cilindra;

- sredstvo za dovod bele šljake u prvi deo rotirajućeg cilindra sadrži transportni uređaj koji je podložan sredstvima za hlađenje koja omogućavaju drugo preliminarno hlađenje bele šljake pre njenog ulaska u prvi deo rotirajućeg cilindra.

KRATAK OPIS CRTEŽA

[0036] Tehničke karakteristike pronalaska biće izložene u daljem tekstu u kome su neke poželjne realizacije opisane, ne-ekskluzivno, sa referencama koje su date na priloženim crtežima, u kojima:

Slika 1 šematski prikazuje bočni prikaz opisanog postrojenja za recikliranje bele šljake;

Slika 1A je bočni prikaz postrojenja koje je označeno na slici 1 u varijanti izvedbe;

Slika 2 je opšti dijagram postrojenja u kojem je prikazano postrojenje dato Slikama 1, 1A može raditi;

Slika 3 je pogled duž linije preseka A-A, koja je naznačena na Slikama 1, 1A;

Slika 4 je pogled duž linije preseka B-B, koja je naznačena na Slikama 1, 1A 1, 1A; Slika 5 je prikaz uvećanog detalja W3 postrojenja koje je prikazano na Slici 1A;

Slika 5A je prikaz pogleda duž linije C detalja koji je prikazan na Slici 5;

Slika 6 je prikaz je uvećanog plana detalja W1, koji je prikazan na Slici 1;

Slika 7 je prikaz uvećanog detalja W2, koji je prikazan na Slici 1.

OPIS PREDMETNOG PRONALASKA

[0037] U odnosu na priložene crteže, referentni broj 1 u celosti označava predloženo postrojenje za recikliranje bele šljake koja je nastala tokom koraka proizvodnje čelika (Slike 1, 1A).

[0038] Recikliranje bele šljake koja se inovativno stvara u procesu proizvodnje čelika uključuje sledeće korake:

- skladištenje bele šljake u objektima za skladištenje;

- punjenje bele šljake pomoću regulatora protoka unutrašnjim rezervoarom rotirajućeg cilindra sa kontroliranom atmosferom;

- kontrolisano hlađenje bele šljake koja se nalazi u unutrašnjosti rotirajućeg cilindra pomoću indirektne razmene toplote sa rashladnom tečnošću koja se nalazi u prostoru koji je predviđen I nalazi se u oblozi rotirajućeg cilindra;

- kontrolisano hlađenje koje dovodi do procesa sušenja bele šljake koje ima za posledicu odvajanje fragmenata i praha;

- odabiranje i odvajanje fragmenata i praha bele šljake čija je prosečna veličina zrna manja od unapred određene veličine zrna, što za posledicu ima ekstrakciju iz rotirajućeg cilindra;

- izdvajanje fragmenata i praha bele šljake iz rotirajućeg cilindra veličine zrna koja je veća od unapred određene veličine zrna;

korak odabira i odvajanja i korak rasterećenja koji se izvodi u neprekidnom ciklusu sa rotacijom rotirajućeg cilindra.

[0039] Tokom koraka kontrolisanog hlađenja, bela šljaka je pogodno podvrgnuta stalnom mešanju i prevrtanju radi olakšavanja indirektne razmene toplote sa rashladnom tečnošću i odvajanja fragmenata i praška.

[0040] Glavni koraci se mogu primeniti u odnosu na postrojenje koje je prikazano na Slikama 1, 1A.

[0041] Tokom koraka kontrolisanog hlađenja bele šljake rashladna tečnost može da se nalazi u kanalu koji je napravljen u oblozi rotirajućeg cilindra i koji po mogućstvu vijuga u obliku spirale (Slike 3, 4).

[0042] Tokom koraka skladištenja bele šljake može se izvršiti prvo preliminarno hlađenje bele šljake, pre njenog prebacivanja u unutrašnjost rotirajućeg cilindra.

[0043] Tokom koraka regulisanog protoka punjenja bele šljake može se izvršiti drugo prethodno hlađenje bele šljake, pre njenog prebacivanja u unutrašnjost rotirajućeg cilindra (Slika 7).

[0044] Prema specifikacijama, nakon koraka odabira i odvajanja, sledeći koraci se mogu uključiti sukcesivno:

- magnetno odvajanje metalnih materijala koji su sadržani u fragmentima i prahovima bele šljake;

- dimenzionalna kontrola prosejavanjem fragmenata i praha bele šljake koja je oslobođena metalnih materijala;

- moguće kalibrisano mešanje fragmenata i praha bele šljake koji su sprovedeni radi selekciji i odvajanja od istrošenih mlevenih vatrostalnih materija.

- skladištenje dobijene smeše.

[0045] Dopunski koraci se mogu primeniti jednostavno s obzirom na postrojenje koje je prikazano na Slici 2.

[0046] Slike 1 i 1A prikazuju bočne prikaze opisanog postrojenja 1 za recikliranje bele šljake u dva izvođenja koja se bitno razlikuju samo u sredstvima pomoću kojih se obavlja skladištenje bele šljake, u skladu sa tim da li je ona u čvrstom obliku i / ili polu-čvrstom obliku, u vidu paste ( Slika 1) ili čak u tečnom obliku (Slika 1A).

[0047] S obzirom na ove slike, prema pronalasku, postrojenje 1 za recikliranje bele šljake koja nastaje tokom koraka proizvodnje čelika, sadrži, na poznati način:

- sredstva za skladištenje 40 bele šljake;

- rotirajući cilindar 2 u kome je bela šljaka smešta u kontrolisanoj atmosferi; rotirajući cilindar 2 sadrži prvi deo 21 u kome se vrši kontrolisano hlađenje tako da dolazi do procesa sušenja bele šljake, sa posledičnim odvajanjem fragmenata i praha, i drugi deo 22, smešten kaskadno u odnosu na prvi deo 21, u kome se obavlja selekcija i odvajanje fragmenata i praha bele šljake koji imaju manju veličinu zrna od unapred određene veličine zrna;

- dovodno sredstvo 7 koje dovodi belu šljaku iz skladišnih prostora do prvog dela 21 rotirajućeg cilindra 2;

- prva grupa sredstava 90, 19, 19a koja su povezana sa drugim delom 22 rotirajućeg cilindra 2, za ekstrakciju fragmenata i praha bele šljake koji imaju veličinu zrna koja je u proseku manja od unapred određene veličine;

- druga grupa sredstava 31, koja su smeštena kaskadno u odnosu na drugi deo 22 rotirajućeg cilindra 2, koja služe za ekstrakciju fragmenata i praha bele šljake koja imaju veličinu zrna koje je u proseku manje od unapred određene veličine.

[0048] Na potpuno nov način, postrojenje sadrži:

- prostor 20 koji se nalazi u omotaču prvog dela 21 rotirajućeg cilindra 2;

- rashladnu tečnost F koja se nalazi u unutrašnjosti prostora 20 koja omogućava indirektno hlađenja bele šljake koja se nalazi u unutrašnjosti prvog dela 21 rotirajućeg cilindra 2;

- sredstva za dovod rashladne tečnosti F u prostor 20 u zatvorenom krugu.

[0049] Na podjednako nov način, grupa prvih sredstava 90, 19, 19a, i grupa drugih sredstava 31 omogućavaju ekstrakciju fragmenata i praha bele šljake u neprekidnom ciklusu sa rotacijom rotirajućeg cilindra 2.

[0050] Prostor (20) povoljno sadrži kanal 16 koji vijuga u obliku spirale u omotaču prvog dela 21 rotirajućeg cilindra 2, tako da maksimizira indirektnu razmenu toplote između rashladne tečnosti F i bele šljake (Slike 3, 4).

[0051] Unutrašnja površina prvog dela 21 rotirajućeg cilindra 2 je pogodno oblikovana u obliku koji odgovara zubu zupčanika tako da omogućava povećanje površine za razmenu toplote između rashladne tečnosti F i bele šljake, nazubljeni profil koji je definisan nizom rebara 11c koji su dimenzionisani tako da zadovoljavaju energetske potrebe procesa.

[0052] Unutrašnja površina prvog dela 21 je pogodno poprečno profilisana u skladu sa zupčastim profilom koji je definisan sa većim brojem rebara 11c, koja su postavljena po dužini profila (Slike 3, 4).

[0053] U odnosu na Slike 1, 1A, 2, 3 i 4, gupa sredstava za dovod rashladne tečnosti F obuhvataju: fiksne dovodne cevi 15 i odvodne cevi 15a koje su povezane na odgovarajuće rotirajuće priključke, koji su prvi spoj 18 i drugi spoj 18a, koji su povezani na odgovarajuće cevi za dovod i pražnjenje 17 i nalaze se u prvom delu 21 rotirajućeg cilindra 2 i sposobne su da dovode i ispuštaju rashladnu tečnost F u prostor 20 i iz njega; grupa sredstava za pumpanje 106 koja omogućava cirkulaciju rashladne tečnosti F kroz prostor 20, radijalno postavljene cevi za dovod i pražnjenje 17, fiksne cevi za dovod 15 i odvodne cevi 15a; grupa sredstava 107 za hlađenje rashladne tečnosti F u odvodnom delu iz fiksne cevi za ispuštanje 15a.

[0054] Skladište 9, napunjeno još uvek vrućom belom šljakom, zaštićeno je rešetkom 92 koja sprečava ulazak šljake u postrojenje za preradu materijala pošto bela šljaka ima dimenzije koje mogu da oštete rotirajući cilindar 2.

[0055] Detaljnije, rešetka 92 je postavljena u blizini ulaznog otvora rezervoara 9 i može da zadržati delove bele šljake i moguće metalne ostatke koji su veličine zrna koja su veća od unapred određene veličine zrna.

[0056] Rešetka 92 je postavljena nagnuto na takav način da olakša istovar prema spoljnoj strani skladišta 9 delova bele šljake i metalnih ostataka koji su ostali na rešetki 92.

[0057] Grupa sredstava se mogu sastojati od sredstava za istovarivanje iz rezervoara 9 spolja onih delova bele šljake i ostataka metala koji su ostali na rešetki 92 da bi se na taj način omogućilo čišćenje rešetke 92.

[0058] Uređaji za istovar mogu sadržati pokretač koji može aktivirati rotaciju rešetke 92 da olakša istovar prema spoljnoj strani skladišta 9 u kome su delovi bele šljake i ostataka metala koji su ostali na rešetki 92.

[0059] Mogu se obezbediti grupa sredstava 92a koja mogu rešetku da izlože vibracionim pokretima.

[0060] U poželjnom rešenju, rešetka 92 može da sadrži prostor 920 koji je zahvaćen rashladnom tečnošću F, tako da se omogući prvo preliminarno hlađenje bele šljake pre njenog ulaska u prvi deo 21 rotirajućeg cilindra 2 (Slika 6).

[0061] Skladište za utovar 9 zaštićeno je poklopcem od lima 91 koji je opskrbljen otvorom 8 koji sprečava ispuštanje prašine, frontalno postavljenim vratima 91a koja se otvaraju za vreme koraka utovara.

[0062] S obzirom na Slike 1A, 5 i 5A, ako treba da se tretira bela šljaka koja je još uvek u tečnoj fazi, grupa sredstava za skladištenje 40 sadrže:

-skladište 9 koje je periferno opremljeno prostorom 93 koji sadrži rashladnu tečnost F, tako da se omogući prvo hlađenje bele šljake pre njenog ulaska u prvi deo 21 rotirajućeg cilindra 2;

- preliv 10, koji je postavljen iznad skladišta 9, frontalno u odnosu na zonu punjenja bele šljake, i koji je predviđen za odvajanje bele šljake od bilo kog tečnog metala koji je još prisutan;

preliv 10 ima, sa strane koja je okrenuta prema skladištu 9, odgovarajuću glavu 10a koja omogućava zadržavanje tečnog metala u donjoj zoni 10b preliva 10 i tako olakšava prolazak samo bele šljake, koja lebdi na tečnom metalu zbog razlike u specifični težini bele šljake i tečnog metala, prema donjem skladištu 9.

[0063] Preliv 10 može se po mogućnosti ukloniti sa skladišta 9 za utovar.

[0064] Alternativno ili u kombinaciji, skladište 9 može takođe sadržati interna sredstva za hlađenje za prvo hlađenje bele šljake.

[0065] U skladište 9 nije ubačen tečni čelik koji bi očvršćavanjem unutrašnjosti rotirajućeg cilindra mogao da stvori značajne probleme u postrojenju (blokade, loma lopatice za podizanje).

[0066] Iskorišćavanjem značajne razlike u gustini između šljake i tečnog metala može se izvršiti razdvajanje između dva jedinjenja, jer čelik ostaje na dnu 10b preliva 10, dok bela šljaka, koja je lakša, „lebdi“ na čeličnim prolazima preko onog koji sadrži zatvarač 10a i ulazi u skladište 9.

[0067] Postrojenje prema ovom pronalasku omogućava tretiranje bele šljake u bilo kojem fizičkom obliku u kom se nalazi, sa različitim modalitetima punjenja.

[0068] Naročito, u slučaju tečnog oblika, bela šljaka se direktno dovodi preko lonca u preliv 10 da bi se prvo ostvarilo odvajanje metalne šljake, a zatim prvo hlađenje dejstvom da se prostor 93 skladišta 9 ohladi pomoću rashladne tečnosti F.

[0069] U slučaju čvrstog oblika, bela šljaka se direktno dovodi na rešetku 92, gde se kombinovanim hlađenjem i vibracionim delovanjem započinje sušenje bele šljake, pri čemu se prah skuplja na dnu skladišta 9.

[0070] U slučaju delimičnog očvršćavanja na tlu, bela šljaka se direktno dovodi na rešetku 92, koja zadržava krupne komade, uključujući metalne delove, i omogućava da prah padne na dno skladišta 9.

[0071] Prvi i drugi deo 21 i 22 rotirajućeg cilindra 2 čine jedno čvrsto telo, koje je poželjno sastavljeno pomoću prirubnica i vijaka i poduprto sa jednim ili više prstenova 3 koji se okreću na naslonima za podupiranje i potpornim valjcima 4.

[0072] Rotirajući cilindar 2 je podržan od nosećih greda 6, koje se mogu povoljno pričvrstiti na strani za istovar tako da se omogući podizanje utovarne strane, a samim tim i stvaranje nagiba ose rotirajućeg cilindra 2.

[0073] Promena nagiba i brzine rotacije rotirajućeg cilindra 2 određuje vreme u kome materijal ostaje unutar cilindra 2.

[0074] Dovođenje šljake u rotirajući cilindar 2 vrši se preko odgovarajućeg vibracionog kanala 7 ili drugog poznatog sistema, koji omogućava regulisanje protoka materijala.

[0075] Vibracioni kanal 7 može da sadrži sistem za hlađenje sa rashladnom tečnošću F, posebno u slučaju upravljanja tečnom šljakom.

[0076] U ovom slučaju se vrši drugo preliminarno hlađenje bele šljake pre njenog ulaska u prvi deo 21 rotirajućeg cilindra 2;

Prvi deo 21 je u svom unutrašnjem delu opremljen sa serijom noževa 11 koji mogu podvrgnuti belu šljaku neprekidnom koraku mešanja, što olakšava istovremeno i razmenu toplote sa rashladnom tečnošću F i odvajanje fragmenata i praška iz bele šljake.

[0077] Povoljno je da se mogu predviditi dodatne ploče 11a, koje omogućavaju jednostavnu zamenu lopatica 11 (slika 4)

[0078] Rotacija prvog dela 21 cinlinda 2 i prisustvo noževa 11 omogućavaju kontrolisano ubrzanje procesa sušenja bele šljake; neprekidno i periodično prevrtanje materijala dodatno olakšava razdvajanje i odvajanje praha koji se već osušio od materijala koji se još tretira i omogućava kontinuirano obnavljanje šljake koja je u kontaktu sa površinom koja je ohlađena pomoću rashladne tečnosti F.

[0079] Na izlazu prvog dela 21 rotirajućeg cilindra 2, šljaka koja se već osušila ulazi u drugi deo 22 koji je, pošto je pravo i pravilno rotaciono sito, sa omotačem koji je snabdeven sa većim brojem rupa 22a, i omogućava odvajanje praha iz ostatka neisušenog materijala, tako što ga neprekidno istovara u donje skladište 90 radi sakupljanja.

[0080] Drugi deo 22 rotirajućeg cilindra 2 je ubačen u prvu zaštitnu komoru 30 za smeštanje praha, pri tome je drugi deo 22 u gornjem delu opremljen usisnim otvorom 8b a u donjem delu je povezan sa skladištem 90 za skupljanje praha.

[0081] Skladište 90 je povezan sa sistemom za ekstrakciju 19 koji ima vibrirajući ili zavojni kanal, preko koga se prah prazni tako da ga šalje u sukcesivni ciklus selekcije i prečišćavanja.

[0082] Poklopci noževa 19a ili slični sistemi odvajaju skladište 90 od sistema za odvod 19.

[0083] Materijal koji se ne osuši, i samim tim nije usitnjen (u osnovi ljuspice zaostalih metala), koji ima veće dimenzije od otvora 22a drugog dela 22, procesuira se duž cilindra 2, pri čemu je

spoljašnji otomotač prve komore 30 neprekidan i bez rupa, da bi se omogućilo da istovarivanje izvan pomenute komore bude u kontinuiranom ciklusu.

[0084] Da bi se izbegao gubitak praha, istovarivanje neprosušenog materijala spolja se odvija preko druge zaštitne komore 31 koja ima usisni otvor 8c.

[0085] U vezi sa crtežom na Slici 2, prikazan je opšti crtež postrojenja 100 za obnavljanje i recikliranje bele šljake i eventualno drugih nusproizvoda procesa proizvodnje čelika.

[0086] Postrojenje 100 sadrži, u skladu sa potrebama, jedno ili više modularnih postrojenja 1, zajedno sa trakastom transportnom trakom 101 koja skuplja prah iz različitih modularnih postrojenja 1 i skladišti ih nakon što ih je podvrgla završnom ciklusu obrade.

[0087] Materijal koji je prikupljen pokretnom trakom 101 i koji dolazi iz pojedinih modularnih postrojenja 1 prenosi se u sabirni silos 102 nakon što je izvršeno uklanjanje gvožđa 103 i sprovedeno prosejavanje kroz sito 104.

[0088] Traka 101 takođe može eventualno da sakupi obnovljene vatrostalne materijale, i da ih na odgovarajući način, pomeša sa osušenom belom šljakom.

[0089] Slika 2 takođe ilustruje krug rashladne tečnosti koji sadrži fiksne cevi za dovod i odvod koje su povezane sa prvim delom 21 rotirajućeg cilindra 2, pumpu 106, hladnjak 107 i sve ostale sisteme uređaja (manometri, filteri, ventili itd. ).

[0090] Iz prethodnog je jasno kako opisano postrojenje za recikliranje bele šljake koja je nastala tokom koraka proizvodnje čelika nije samo fleksibilno, već je u stanju da smanji vreme i troškove proizvodnje, a istovremeno da održava visoke kvalitativne i kvantitativne standarde dobijenih materijala i sigurnost za operatere.

[0091] Postrojenje je u stanju da tretira belu šljaku i maksimizira izmenu toplote tokom koraka hlađenja bele šljake, pri tome omogućavajući smanjenje dimenzija postrojenja i optimizirajući performanse recikliranog praha.

[0092] Ovo se dešava zahvaljujući prisilnoj cirkulaciji rashladne tečnosti u unutrašnjosti prostora koji se nalazi u omotaču prvog dela rotirajućeg cilindra, što omogućava iskorišćavanje cele spoljne i unutrašnje površine prvog dela, pri čemu je unutrašnja površina po mogućnosti povećana uključivanjem unutrašnjeg orebrenja.

[0093] Ovome se mogu dodati preliminarni doprinosi za hlađenje koji mogu biti obezbeđeni zaštitnom rešetkom skladišta, samim skladištem i sredstvima za dovod materijala u rotirajući cilindar.

[0094] Zbog toga se definišu stroga ograničenja količine potrebne rashladne tečnosti, sa velikim smanjenjem, ako ne i potpunim ukidanjem, disperzije i isparavanja tečnosti.

[0095] U dokumentu EP 2.261.383 A1, naprotiv, primarni sistem hlađenja šljake zasnovan je na korišćenju protoka vazduha koji vrši direktnu razmenu toplote sa belom šljakom koja je prisutna unutar cilindra, sa posledičnim procesima hidratacije bele šljake što dovodi do usporavanja sušenja i smanjuje kvalitet obnovljenog materijala.

[0096] Ovome se može dodati prisustvo niza rashladnih mlaznica koje su smeštene samo ispod rotirajućeg bubnja, tako da se na taj način ograničava izmenljiva površina, koju mlaznice prskaju vodu po spoljnoj površini rotirajućeg bubnja, uz značajno isparavanje i disperziju tečnosti.

[0097] Moguće prisustvo ploča za hlađenje koje su pričvršćene unutar rotirajućeg bubnja će u svakom slučaju, osim komplikacija u konstrukciji i relativnih troškova, obezbediti površinu za razmenu toplote koja je u skladu sa potrebama izuzetno ograničena.

[0098] Pozivajući se na dokument EP 2.261.383 A1, koji se odnosi na sistem za hlađenje, postrojenje predmetnog pronalaska omogućava drastično smanjenje vremena tretiranja bele šljake, pri tome poboljšava njen kvalitet (odsustvo vlage) i sadrži veću količinu, zahvaljujući poboljšanoj i boljoj toplonoj razmeni sa belom šljakom.

[0099] U dokumentu EP 2.261.383 A1, faza punjenja je ciklična, a ne neprekidna, a rotirajući cilindar, za razliku od postrojenja ovog predmetnog pronalaska, nema zaštitu od mogućeg ulaska bele šljake na previsokim temperaturama (uključujući i belu šljaku u tečnoj fazi) ili blokova velikih dimenzija koji mogu da oštete cilindar i njegove strukture.

[0100] Tokom koraka punjenja nisu uključene faze i / ili uređaji za prethodno hlađenje da bi se olakšao proces sušenja šljake koja se nakon toga dovodi u rotirajući cilindar.

[0101] U dokumentu EP 2.261.383 A1, korak istovara je takođe cikličan i nije neprekidan u rotirajućem cilindru, različito od biljke ovog pronalaska, a ne-prašene metalne kore mogu dugo ostati i mogu izazvati zbijanje praška ( koja se tada ne oporavlja) i posledično stvaranje „kore materijala“, koje snažno ograničavaju performanse transformacije i oporavak, osim oštećenja rotirajućeg cilindra i njegovog dodatnog aparata.

[0102] Pozivajući se na dokument EP 2.261.383 A1, u pogledu načina utovara i istovara, postrojenje ovog predmetnog pronalaska omogućava značajno smanjenje mogućnosti oštećenja rotirajućeg cilindra, pošto sprečava ulazak bele šljake kada je previše vruća ili je previše velikih dimenzija i strogo ograničava vreme boravka metalnih ljuspica u unutrašnjosti omotača rotirajućeg cilindra, jer se pomenute luspice izbacuju u neprekidnom ciklusu i uklanjaju iz rotirajućeg cilindra.

[0103] Postrojenje prema ovom predmetnom pronalasku dalje može da tretira belu šljaku u bilo kojem tipu i fizičkom obliku u kojem dođe (čvrsta, polučvrsta, u obliku paste i tečna), u skladu sa zahtevima, drugačije u odnosu na dokumenat EP 2.261.383 A 1.

[0104] Opisano postrojenje omogućava razmatranje povećavanja kinetčke energije procesa recikliranja bele šljake, smanjenjem ukupnog vremena tretiranja zahvaljujući posebnim karakteristikama i režimu kontinuirane rekuperacije.

[0105] Ovaj režim neprekidnog funkcionisanja, sa svim procesnim parametrima sa kojima se lako može upravljati, ima značajne prednosti u odnosu na povremene sisteme punjenja šljake (poznati kao "šaržni" sistemi).

[0106] Visoka kinetčka energija procesa garantovana je velikim površinama za razmenu toplote, što je omogućeno ostvarenjem kontinuiranog prostora koji se pruža u spoljnjem omotaču prvog dela rotirajućeg cilindra i visokim koeficijentima razmene toplote koji su omogućeni turbulentnim kretanjem rashladne tečnosti koja teče kroz kanal koji se spiralno omotava oko spoljnog omotača.

[0107] Shodno tome, ukupna veličina postrojenja se smanjuje bez ikakvog rizika od degradacije materijala usled prisustva vlage i ugljen-dioksida, koji su uglavnom povezani sa protokom vazduha koji se koristi u postrojenjima poznatog tipa.

[0108] Unutrašnjost prvog dela rotirajućeg cilindra sa belom šljakom se neprestano pomera i prevrće, na taj način se kontinuirano obnavlja da bude u dodiru sa razmenjivačkom površinom i omogućava trenutno izdvajanje i odvajanje praha koji je proizveden od ostatka materijala, sa prednosću da je hlađenje brzo i potpuno za celu šljaku koja se tretira.

[0109] Poseban zahtev za prostor koji se prostire kroz spiralno-obavijajući kanal ima za cilj da se dobije turbulentno kretanje rashladne tečnosti, kako bi se maksimizirala razmena toplote.

[0110] Kontrolisana atmosfera unutar rotirajućeg cilindra minimizira mogućnost hidratacije i karbonacije šljake, tako da na taj način sprečava njenu kvalitativnu razgradnju, što je razlika u odnosu na prethodno stanje tehnike.

[0111] Postrojenje prema ovom pronalasku koristi kao rashladnu tečnost fluid sa zatvorenim krugom, na primer industrijsku vodu, i rad postrojenja za filtriranje će funkcionisatii samo u okviru koraka ponovnog mlevenja i biće manje veličine.

[0112] Ovo postrojenje omogućava jednostavno upravljanje glavnim parametrima procesa obnavljanja: vreme, temperatura i protok šljake.

[0113] Vrijeme obrade se menja tako što deluje nezavisno od brzine rotacije i stepena nagiba rotirajućeg cilindra.

[0114] Konačna temperatura ispuštanja osušene šljake utvrđuje se nezavisno na osnovu brzine protoka vode za hlađenje i njene ulazne temperature.

[0115] Sakupljanje materijala u rotirajući cilindar kontroliše se brzinom vibrirajućeg utovarnog kanala nizvodno od utovarne rešetke.

[0116] Postrojenje za recikliranje bele šljake prema predmetnom pronalasku omogućava postizanje sledećih prednosti:

- znatno smanjenje potrošnje razgrađivača (zamenjeni recikliranom belom šljakom) i materijala koji se eliminišu tokom pražnjenja;

- mogućnost raspolaganja poznatim materijama za razgradnju otpadnih proizvoda za željene namene;

- recikliranje čelika koji se još uvek nalazi u beloj šljaci i istrošenim vatrostalnim materijalima.

[0117] Ove prednosti dovode do poboljšanja procesa topljenja i značajnog smanjenja troškova proizvodnje čelika bez uključivanja modifikacija radnih karakteristika peći i analitičkih varijacija proizvedenog čelika.

[0118] Recikliranje bele šljake u topionici omogućava recikliranje svih količina slobodnog kalcijuma i magnezijuma koji se nalaze u njoj bez smanjivanja energetskih performansi i bez uticaja slavine na vreme iskapavanja.

[0119] Na taj način, ubrzanim procesom isušivanja bele šljake i mlevenjem vatrostalnih materija, može se dobiti kalibrirani materijal koji sadrži dolomit i kalcijum, koji su bogati alkalnim oksidima i sa vrlo malo toksičnih elemenata.

[0120] Ova smeša povoljno omogućava zamenu dela materijala za razgrađivanje koji je dodat u proces proizvodnje (u topionici i / ili peći).

Claims (10)

Zahtevi

1. Postrojenje za recikliranje bele šljake koja nastaje tokom koraka proizvodnje čelika, sastoji se od:

- rotirajućeg cilindra (2) unutar koga se bela šljaka nalazi u kontrolisanoj atmosferi; rotirajućeg cilindra (2) koji ima prvi deo (21) u kome se vrši kontrolisano hlađenje tako da se dovede do procesa sušenja bele šljake, sa posledičnim odvajanjem fragmenata i praha, i drugi deo (22) , koji se nalazi kaskadno ispod prvog dela (21), u kome se vrši selekcija i odvajanje fragmenata i praha bele šljake koji imaju manju veličinu zrna od unapred određene veličine zrna;

- prve grupe sredstava (90, 19, 19a) koja je povezana sa drugim delom (22) rotirajućeg cilindra (2), koja služi za ekstrakciju fragmenata i praha bele šljake koji imaju veličinu zrna koja je u proseku manja od unapred određene veličine;

- druge grupe sredstava (31), koja su smeštena kaskadno u odnosu na drugi deo (22) rotirajućeg cilindra (2), i koja služe za ekstrakciju fragmenata i praha bele šljake koji imaju veličinu zrna koja su u proseku veća od unapred određene veličine,

- prostor (20) koji se nalazi unutar omotača prvog dela (21) rotirajućeg cilindra (2);

- rashladna tečnost (F) koja se nalazi u unutrašnjosti prostora (20) koja služi za obezbeđenje indirektnog hlađenja bele šljake koja se nalazi u unutrašnjosti prvog dela (21) rotirajućeg cilindra (2);

- sredstva za dovod rashladne tečnosti (F) u prostor (20) koja cirkuliše u zatvorenom krugu;

pri čemu se postrojenje (1) karakteriše se time što sadrži:

sredstva za skladištenje (40) bele šljake

sredstva za punjenje (7) bele šljake iz skladišnih sredstava do prvog dela (21) rotirajućeg cilindra (2);

i takođe karakteriše se time što sredstva za skladištenje (40) bele šljake sadrže:

- skladište (9) obodno poseduje prostor (93) koji sadrži rashladnu tečnost (F), tako da se omogućava prvo hlađenje bele šljake pre ulaza u prvi deo (21) rotirajućeg cilindra ( 2); - preliv (10), koji je postavljen iznad skladišta (9), frontalno u odnosu na zonu punjenja bele šljake, koji je predviđen za odvajanje bele šljake od bilo kog tečnog metala koji je još uvek prisutan;

preliv (10) koji ima, sa strane koja je okrenuta prema rezervoaru (9), sadrži glavu (10a) koja omogućava zadržavanje tečnog metala u prelivu (10) i olakšava prolazak bele šljake, koja lebdi na tečnom metalu zbog razlike specifične težine između bele šljake i tečnog metala prema donjem skladištu (9).

pri čemu prvo sredstvo (90, 19, 19a) i drugo sredstvo (31) omogućavaju ekstrakciju fragmenata i praha bele šljake u neprekidnom ciklusu sa rotacijom rotirajućeg cilindra (2),

2. Postrojenje prema zahtevu 1, karakteriše se time što prostor (20) kroz koji prolazi rashladna tečnost (F) sadrži kanal (16) koji je oblika spirale i nalazi se u omotaču prvog dela (21) rotirajućeg cilindra

3. Postrojenje prema zahtevu 1 ili 2, karakteriše se time što je unutrašnja površina prvog dela (21) rotirajućeg cilindra (2) oblikovana u vidu zupčanog profila koji omogućava povećanje površine za razmenu toplote između rashladne tečnosti (F) i bela šljaka, nazubljeni profil je definisan nizom ožljebljenja (11c).

4. Postrojenje prema zahtevu 1, karakteriše se time što se preliv 10 može ukloniti u odnosu na skladište 9.

5. Postrojenje prema jednom od zahteva od 1 do 4, karakteriše se time što sredstva za skladištenje (40) bele šljake sadrže:

- rešetka (92) koja su smštena u blizini ulaznog otvora skladišta (9), koja je sposobna da zadrži delove bele šljake i moguće metalne ostatke veličine zrna koji su veći od unaprijed određene veličine zrna;

- sredstva za istovar u spoljnu sredinu iz skladišta (9) onih delova bele šljake i ostataka metala koji su ostali na rešetki (92).

6. Postrojenje prema zahtevu 5, karakteriše se time što je rešetka (92) postavljena nagnuto tako da olakšava gravitaciono istovarivanje, sa spoljne strane skladišta (9), delova bele šljake i ostataka metala koji su ostali na rešetki (92).

7. Postrojenje prema zahtevima 5 i 6, karakteriše se time što sredstva za istovar poseduju odgovarajući pokretač koji može da aktivira okretanje rešetke (92) u nameri da se olakša istovar sa rešetke (9)u spoljnu sredinu dela bele šljake i metalnih ostataka koji su ostali na rešetki (92).

8. Postrojenje prema jednom od zahteva od 5 do 7, karakteriše se time što pomenuti pokretač poseduje sredstva (92a) koja služe da prenesu na rešetku (92) vibraciono kretanje.

9. Postrojenje prema jednom od zahteva od 5 do 8, karakteriše se time što rešetka (92) poseduje površinu (920) koja ima rashladni fluid (F), tako da omogućava prvo preliminarno rashlađivanje bele šljake pre nego što ona uđeu prvi deo(21) rotirajućeg cilindra (2).

10. Postrojenje prema jednom od zahteva od 1 do 8, karakteriše se time što sredstva za dovod (7) bele šljake u prvi deo (21) rotirajućeg cilindra (2) sadrži transportni uređaj koji je podložan sredstvima za hlađenje koja omogućavaju drugo preliminarno hlađenje bele šljake pre njenog ulaska u prvi deo (21) rotirajućeg cilindra (2).