SU963460A3 - Установка дл переработки металлургического шлакового расплава - Google Patents

Description

Изобре-тёние касаетс  обработки и транспортировки металлургического ишака, а также раздрабливание потока пиропластического шлака механическими ударами и охлаждение частиц шлака, осуществл емое средством дл  раздрабливани .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устт ройство дл  изготовлени  пористых материалов из огненно-жидких металлургических ишаков, содержащее приалную камеру, расположенное на входе в нее устройство дл  диспергировани  и охлаждени  шлакового расплава , смонтированный перед ним экран, по крайней мере один перфорированный ленточный транспортер, установленный под камерой, и смонтированные в верхней части камеры устройства дл  очистки отход щих газов и дл  улавливани  твердых частиц

Недостаток известного устройства состоит в Том, что оно позвол ет получить только один годный к применению , продукт, HanpKMepj зерна шлака с измен емым гранулометрическим составом . Один или-несколько другихпродуктов , которые образуютс  одновременно а основным продуктом,  вл ютс  побочными продуктами или отходагли , и их следует либо йозвращать в цикл, либо оставл ть в основнс продукте с или без промежуточной обработки .

Цель изобретени  - обеспечение возможности перерабатывать расплав

irf одновременно или раздельно в гранулированный шлак , шлаковую пемзу и минеральную вату.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  переработки ме15 таллургиче,ского шлакового расплава, содержагдай приемную камеру, располо .женноена входе в нее устройство дл  диспергировани  и охлаждени  шлакового расплава, смонтированный перед

20 ним экран, по крайней vEpe, один перфорированный ленточный т)анспортер, установленный по;ц камерой, и смонтированные в верхней части камеры устройства дл  очистки отход щих газов

25 и дл  улавливани  твердых частиц, приe 4нa  камера выполнена с установленными над перфорированным ленточным транспортером бункерами с заслонками в нижней части их. Кроме того, целесообразно установ ку снабжать дополнительными экранами установленньвли над каждым бункером. Перфорированный ленточный транспо тер установлен -перпендикул рно или параллельно оси устройства дл  диспергировани  и охлаждени  шлакового расплава. Параллельно оси устройства дл  ди пергировани  и охлаждени  шлакового Е асплава установлен перфорированный ленточный транспортер под каждым бу кером . - На фиг. 1 схематически изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство, продольный разрез с несколькими перфорированными ленточными транспортерами, установ-. ленными под каждым бункером параллел но оси устройства дл  диспергировани и охлаждени  шлакового расплава. Устройство дл  переработки металлургического шлакового расплава содержит приемную камеру 1 со стенкой устройство дл  диспергировани  и охлаждени  шлакового расплава, выполненное в виде вращающегос  барабана 3 с лопаст ми. На барабан 3 шлак поступает через желоб 4 и нак;1онную плоскость 5. Дл  введени  нужных количеств воды в желоб 4, наклонную плоскость 5, и внутрь вращающегос  барабана 3 предусмотрен трубопровод подачи воды и- устройство 7 дл  осуществлени  контрол  температуры воды 8результате вращени  барабана 3 образуетс  пучок 8 распыленного шлака. Перфорированный ленточный транспорте 9приводитс  в движение вокруг двух цилиндров 10 и 11 известными средствами (не показаны). Может быть предусмотрен также третий цилиндр 12 дл  регулировани  нат жени  перфорированного транспортера и/или дл  обе печени  достаточного рассто ни  межд верхней ветвью и нижней ветвью дл  того, чтобы туда можно было поместит сборник 13 воды. Перфорированный ленточный транспортер 9 может быть, например, обра зован лентой или металлической сетко Така  лента  вл етс  на самом дел гибкой сеткой, образованной проволокГой из нержавеющей стали. Ее длина и ширина могут быть приспособлены к йроизводительности печи, оборудованной этой установкой. В экспериментал ном выполнении с барабаном 3 длиной 1)80 м пользуютс  транспортировочной лентой 1 шриной 1,5 м. Эта относитель но уменьшенна  по сравнению .с длиной барабана 3 ширина перфорированного транспортера 9 возможнаблагодар  особой форме приемной камеры 1. Приемна  камера 1 расположена в непосредственной близости над перфорированным лeнтoчны 1 транспортером 9, сра зу после оборота ленты транспортера вокруг цилиндра 11. Приемна  камера 1 выполнена со стенкой 2, замкнутой везде, за исключением наименьших возможных отверстий на уровне барабана 3 и перфорированного транспортера 9. Предусмотрено р д дополнительных отверстий на уровне щелей 14 дл  доступа воздуха. Максимальное уменьшение количества необходимых отверстий предусмотре«о дл  того, чтобы значительно умень шить поступление шума, создаваемого на уровне барабана 3, наружу. По той же причине предпочтительно сделать стенку 2 таким образом, чтобы она способствовал этому уменьшению передачи шума, предусматрива , например , большую часть стенки из бетона. Бетон, кроме того, имеет преимущество по сравнению с металлом, так как он лучше противостоит коррозионным воздействи м. Устройство 15 дл  очистки или нейтрализации газов, вырабатываемых в приемной камере 1, преп тствует тому, чтобы газы, возможно токсичные, выбрасывались наружу. Устройство 16 возврата минеральной ваты образовано бесконечным фильтром llf вращающимс  вокруг двух цилиндров . Этот фильтр образован «относительно тонкой металлической сеткой, к которой прицепл ютс  волокна минеральной ваты. Этот фильтр приводитс  в движение средств 1ми (не показаны) со скоростью, завис щей от количества произведенной минералЬ|Ной ваты дп  того, чтобы эвакуировать задержанные  чейками волокна по мере того, как они улавливаютс . Скребок 18, расположенный вне приемной камеры 1, служит дл  того, чтобы снимать минеральную вату, прицепившуюс  к фильтру 17, и сбрасывать ее в резервуар 19. Нижн   часть приемной камеры 1 обладает трапециевидной формой, что позвол ет уменьшить ширину перфорированного транспортера 9. Чтобы не допустить разбрызгивани  воды по всей внутренней части стенки 2f предусмотрен экран 20. Экран может быть опущен и подн т с помощью известных средств (не показан). В начале действи , когда вода введена в работающую систему до введени  расплавленного шлака, экран должен быть опущен перед барабаном 3. Как только шпак падает на барабан 3, экран 20 поднимаетс  в положение, изображенное на фиг. 1. Затвердевшие частицы шлака выгружаютс  транспортером 9 в кузов 21 транспортной машины, расположенной вне приемной камеры 1. Дл  орошени  ерфорированного транспортера 9 исользуют трубчатый ороситель 22 нелосредственно . перед его заходом в камеру 1, с тем, чтобы образовать на этой ленте тонкую вод нуюпленку. Это дает двойное преимушество - преду- упреждение преждевременного разрушени  ленты из-за падени  еще слишком ; гор чих частиц и j в то же врем  луч:meie охлаждение и застывание последних. Вода, котора  стекает через  чейки перфорированного транспортера 9, собираетс  в коллекторе 13. Эта вода достаточно чиста дл  того, чтобы ее можно было возвратить в цикл в установку , в результате чего не нужна никака  установка по очищению и обработке отходов. С этой целью вода проходит через устройство 7 контрол температуры, где она смешиваетс  в нужных количествах с холодной водой , чтобы получить нужную температу ру воды, вход щей в процесс обработки шлака. Это возвращение воды в цик позвол ет получить дополнительную эк номию воды. Конечный трубчатый ороситель 23 приводитс  в действие в случае, когд температура сло  шлака-, выведенного из камеры 1, слишком высока . Предусмотрено вспомогательное охлаждение поддувом 24, которое приводитс  в действие в случае, когда температура затвердевшего шлака еще недостаточно низка. Это вспомогательное охлаждени может быть воздушным, откуда возника ет дополнительное просушивание. Возможно автоматическое включение оросител  23 и поддува 24 с помощью термопар (не показаны). Приемна  камера 1 разделена в.направлении траектории частиц шлака, разбрасываеглых барабаном 3, на несколько отсеков, образующих промежуточные бункеры 25-27 приема и хране ни . Это разделение получено с помощью перегородок 28 и 29, расположе ных перпендикул рно к перемещению пе форированного транспортера 9 в нижне трапециевидной части камеры 1, На дне каждого из этих бункеров 25-27 расположена заслонка 30 дл  от крывани  или закрывани  соответствующего бункера. Закрывающий орган это заслонки образован цилиндрической поверхностью, способной вращатьс  вокруг центра своей кривизны. Управление каждой из этих трех заслонок обеспечиваетс  средствами (не показаны ); например гидравлическими домкратами . По мены-юй мере одна из боковых стенок 31 каждого из бункеров 25-27 может двигатьс  вокруг шарнира 32, соедин ющего эту подвижную часть 31 с остальной частью стенки 2 камеры 1 Кажда  из этих подвижных стенок 31 приводитс  в вокруг шарнира 32 гидравлическим домкратом 33. Домкрат 33 приводитс  в действие при опорожнении бункера, с которым он св зан, дл  стимулировани  потока на транспортере 9, т.е. дл  предупреждени  образовани  моста внутри и дл  дроблени  комков шлака, которые могли там образоватьс  и закупорить выход. К подвижности стенки 31 прибегают также дл  увеличени  или уменьшени  выходного отверсти  бункера, т.е. пропускной способности бункера. С каждым из бункеров 25-27 соединен трубопровод 34 дл  введени  внутрь соответствующего бункера охлаждающего вещества, которое образовано водой, паром либо воздухом. В приемной камере 1 расположены панели 35 и 36, оказывающие вли ние на сортировку частиц шлака, осуществл ющуюс  под действием центробежной силы. Эти панели установлены с помощью средств таким образом, что их можно глубже или мельче опускать в пучок 8 разбрасываемого барабаном 3 ишака и направл ть определенные категории частиц в один или другой из примыкающих снизу бункеров 25-27. Число этих панелей равно числу перегородок 28 и 29, образующих бункеры. На фиг. 3 схематически изображен вариант выполнени  установки, согласно которому предусмотрено несколько бесконечных перфорированных транспортеров 37-39, перемещающихс  в направлении , приблизительно перпендикул рном траектории частиц, разбрасываегмых барабаном 3. Между верхней и нижней ветв ми этих транспортеров расположены коллектоЕ ы 40-42, которые собирают стекающую воду в общий трубопровод 43. Нижн   часть камеры разделена на несколько бункеров 44-46, св занных , соответственно, с закрывающими заслонками 47-49, аналогичныг1и заслонке 30 (фиг. 2). Эти бункеры могут быть также снабжены поворотными стенками, похожими на стенку 31 (фиг. 2). Установка работает следующим образом . Из печи (не показана) шлак в расплавленном или пиропластическом состо нии поступает через желоб 4 и наклонную плоскость 5 на раздрабливающий барабан 3. Частицы шлака, разбрасываемые барабаном 3, падают по параболической траектории непосредственно на перфорированный транспортер 9. В зависимости от периферической скорости барабана 3, наклона лопастей .этого барабана, а также масс, имеющихс  в наличии частиц, последние падают ближе или далы-ле от барабана. Пучок 8, разбрасываемый барабаном 3, состоит главным образом из капелек воды, шариков расширенного шлака , частиц гранулированного ишака или шлакового песка и нитевидных частиц,

образующих минеральную вату. Соотношение и качество этих компонентов пучка 8 определ етс  параметрами функционировани , в частности периферической скоростью барабана 3, количеством воды, введенной на ypoBEie предварительного расширени  в желобе 4 и на уровне барабана 3, температурой этой воды, а также другими параметрами .

По мере того, как затвердевшие частицы падают на перфорированный транспортер 9, они выгружаютс  последним пр мо в кузов 21 транспортной машины. Желательно, чтобы эти тгвердые частицы, пада  в кузов 21, б11ши настолько сухими и настолько холодными , насколько это возможно. Поэтому скорость транспортерг 9 должна определитьс  с одной стороны,в зависимости QT этих критериев,,а, с другой стороны, в зависимости от природы имеющихс  частиц, а также от температуры и степени влажности последних в момент, когда,они падают на транспортер 9. Следует отметить, что имеетс  определенна  двойственность между пон ти ми влажности и температуры , учитыва , что частицы, транспортиpye 1ыe транспортером 9, высушиваютс  теплом, приносимым новыми частицами , тогда как эти последние охлаждаютс  частицами, уже выложенныгли на перфорированный транспортер 9.

Нитевидные частицы, Образующие минеральную вату, улавливаютс  фильтром 17, Прицепившуюс  к фильтру .минеральную вату снимают скребком 18 и сбрасывают в резервуар 19, Использование минеральной ваты, возвращенной в резервуар 19, зависит от ее качества и количества. Если количество , произведенной таким образом минеральной ваты достаточно, то она может быть перемещена в обрабатывающее устройство дл  придани  ей форм, поддающихс  сбыту. В частности, она может быть преобразована в пластины посредством добавлени  гидравлического раствора, в цел х .использовани  в качестве- изолирующих пластин. Если качество и количество возвращенной минеральной ваты не оправдывают такой ,обработки или использовани , то минеральна  вата может быть возвращена в цикл путем введени  ее в жидкого г,1шака на входе в желоб 4. инёралдзна  вата может быть также передана на мельницу и ввиду ее хороих гидролитических свойств, может быть добавлена, после измельчени , в гранулированный и/или поризованный лак.

Щели 14,доступа воздуха предназнаены дл  того, чтобы благопри тствовать восход щему потоку внутри оболочи с целью стимул ции подъема газообазных продуктов и минеральной ваты.

Можно также предусмотреть между двумл ветв ми перфорированного транспортера 9 вентил тор дл  того, чтобы дуть через него в камеру 1 и создавать таким образом форсированный восход щий поток,

Приемна  камера 1, помигло преимуществ с экологической точки зрени  в частности, в отношении распространени  шума и загр знени  воздуха, позвол ет в значительной мере использовать выделившеес  тепло. Это тепл может быть использовано различными способами, например, в устройстве 7 дл  контрол  температуры воды, участвующей в процессе обработки шлака. Возмох{но также комбинировать это возвращение тепла с-возвращением вод ного пара, проход щего через стадию коденсации . Это дает дополнительный выигрыш в воде.

Выполнение приемной камеры 1 с бункерами, количество которых может быть увеличено или уменьшено в соответствии с потребност ми каждой установки , по,звол ет расширить возможности получени  желаеглых качеств и свойств конечного продукта. В случае когда производ т, например, шарики относительно большого объема из поризованно1 о шлака, желательно удлинить фазу охлаждени  и преобразовани  внутренней структуры шариков и, следовательно, задержать их падение на перфорированный транспортер 9. Помимо возможности удлинени  фазы охлаждени , благодар  трубопроводам 34 существует возможность ускорени  фазы охлалодени  с помощью введенного охлаждающего вещества.

Втора  цель этих бункеров состоит в том, чтобы осуществить сортировку частиц ишака в зависимости от их мас Под действием центробежной силы наи . более т желые частицы падают, в самый дальний бункер 27, тогда как самые легкие частицы оказываютс  в бункере 25. Эти бункеры опорожн ютс  независигло и поочередно, не прерыва  при этом операции раздрабливани  и разбрасывани  на уровне ,барабана 3.

При выполнении установки с несколькими перфорированными транспортерами можно работать непрерывно, т.е. оставл ть заслонки 47-49 открыTbLMH и давать возможность падать затвердевшим частицам шлака непосредственно на транспортеры 37-39. Можно осуществл ть промежуточное хранение в самом удаленном бункере 46, который , правило, содержит частицы наибольшего объема, требующие более длительного охлаждени , а заслонку 47 и/или 48 оставл ть открытыми дл  того, чтобы непрерывно выгружать меньшие частицы.

Claims (5)

1. Преиьгущество выполнени  установки с несколькими перфорированньлми тран .спортерами состоит в том, что вигружают одновременно несколько категорий частиц, отличающихс  друг от друга по своему гранулометрическому составу. Длительность охлаждени  частиц ишака, разбрасываемых барабаном 3 зависит, в основном, от природы час тиц, которые должны быть произведены В случае, когда производ т шарики из поризованного ишака размером несколько .сантиметров в диаметре, охлаж дение должно осу11ествл тьс  постепен но и в контакте с воздухом. Поэтому важно, чтобы траектори  была достато но длинной дл  того, чтобы это охлаж дение было возможным. 3 этом случае необходимо предусматривать промежуто ное хранение не только дл  удлинени  фазы охлаждени  шариков поризованного шпака, но и дл  предупреждени  разрушени  ленты в результате слишком высокой температуры шариков шлак Если производитс  гра.нулированный шлак или шлаковый песок, состо щий, главным образом, из остеклованных частиц размером менее 5 мм в диаметре , следует проводить резкое охлаждение . Это резкое охлаждение, осущест вл етс , следовательно, водой, и дли на траектории частиц меньше длины, необходимой дл  производства гранул рованного шлака. Из-за того, что непрерывно удал ют избыточную воду через перфорированный транспортер, воз можно увеличить количество водь, -пре дусмотренное дл  резкого охлаждени  частиц шлака. В случае изготовлени  гранулированного шлака с помощью это установки не осуществл ют предварительную поризацию на уровне желоба, подвод ще-го шлак на раздрабливающий барабан. Перед раздрабливанием ишака на уровне барабана желательно охладить ишак, например с помощью воды, до его нижнего предела пиропластич .ности. Потребление воды ограничивает с  в основном орошением пучка частиц разбрасыв.аемых барабаном 3 с тем, чтобы вызвать резкое охлаждение и быстрое затвердевание зерен шлака. Использование предлага змой установки позволит производить сухой гра нулированный шлак с использованием меньшего количества воды, чем в классических гранулированных чанах, которые нуждаютс , кроме того, в станци х отделени  воды от ишака и просушки последнего. Если предлагаема  установка используетс  только дл  производства гранулированного шлака, то ее можно сделать значительно более компактной и более маленькой, установка, описанна  выше дл  нескольких продуктов (гранулированный шлак, поризованный ишак и минеральна  вата), не тер   при этом никаких преимущест Это уменьшение размеров возможно благодар  тому, что гранулированный илак резко охлаждаетс  в воде, тогда как поризованный uutaK должен охлаждатьс  более медленно на воздухе, вследствие чего траектори  разбрасывани  дл  гранулированного шлака может быть значительно уменьшена. Это уменьшение размеров касаетс  поэтому прежде всего приемной камеры 1. Така  компактна  и дешева  установка  вл етс  очень выгодной при необходимости производства исключительно гранулированного шлака. Формула изобретени  1.Установка дл  переработки металлургического шлакового расплава, содержаща  приемную камеру, расположенное на входе в нее устройство дл  диспергировани  и охлаждени  шлакового расплава, смонтированный перед ним экран, по крайней мере один перфорированный ленточный транспортер, установленный под камерой, и смонтированные в верхней части камеры устройство дл  очистки отход щих газов и устройство дл  улавливани  твердых частиц, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  возможности перерабатывать расплав одновременно или раздельно в гранулированный шлак, шлаковую пемзу и минеральную вату, приемна  камера выполнена с установленньЕчи над перфорированным ленточным транспортером бункерами с заслонками в нижней части их.
2. 2.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена дополнительными экранами, установленными над каждым бункером.
3. 3.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что перфорированный ленточный транспортер установлен перпендикул рно оси устройства дл  диспергировани  и охлаждени  шлакового расплава.
4. 4.Установка по п. 1, о т л ичающа с  тем, что перфорированный ленточный транспортер установлен параллельно оси устройства дл  диспергировани  и охлаждени  шлакового расплава. 5.Установка по пп. 1 и 2, о тличающа с  тем, что под каждым бунке.ром Установлен перфорированный ленуочшлй транспортер параллельно оси устройства дл  диспергировани  и охлаждени  1илакового расплава . Приоритет по пунктам: 12.10.76по пп. 1, 4; 26.09.77по пп. 2, 3,
5. 5. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР .№ 525636, кл. С 04 В 5/04, 1974 {(прототип) .