Спосіб охолодження та саморуйнування зливків титанового шлаку

Спосіб охолодження та саморуйнування зливків титанового шлаку, що включає багаторазову вібраційну динамічну дію на решітці, через яку просипається шлак, який відрізняється тим, що для зменшення стадій подрібнення та відмагнічування титанового шлаку, при підготовці його до хлорування та вилуговування, під решіткою встановлена друга решітка, причому на верхній решітці розмір чарунок не перевищує 60мм, а на нижній 10мм, частота вібрації нижньої решітки 15-20Гц з ексцентриситетом ексцентрикового вала 8-12мм і нахилом решітки 8-13 градусів. (19) (21) u200900152 (22) 09.01.2009 (24) 25.05.2009 (46) 25.05.2009, Бюл.№ 10, 2009 р. (72) ЛИСЕНКО ВАЛЕРІЙ ГЕРМАНОВИЧ, UA, ГУР'ЯНОВА ТЕТЯНА ПЕТРІВНА, UA, ПАРФЕНЮК ІГОР ГЕОРГІЄВИЧ, UA, ПОПЛАВСЬКИЙ ЮРІЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ, UA, КРИВОРУЧКО ВОЛОДИМИР ВІКТОРОВИЧ, UA (73) ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ТА ПРОЕКТНИЙ ІНСТИТУТ ТИТАНУ, UA 3 саморуйнування виявиться сповільненим і розмір яких буде становити 10-60мм, будуть зміщуватись по нахилу решітки і її звільнювати, потрапляючи на дробарку для подрібнення грудок до фракції менше 10мм. Те, що розмір чарунок на верхній решітці не перевищує 60мм, пояснюється також і тим, що для такої початкової фракції можна підібрати дробарку для отримання вихідної фракції менше 10мм в одну стадію. Найбільш придатна для цього молоткова дробарка. Те, що розмір чарунок на нижній решітці становить 10мм пояснюється вимогами до фракційного складу готового продукту - не більше 10мм. Нахил нижньої решітки більше 19 градусів призведе до швидкого переміщення матеріалу по нахилу та усунення грудок шлаку з решітки, коли процес їх саморуйнування не закінчився. Нахил решітки менше 8 градусів призведе до накопичення на решітці шлаку з фракцією більше 10мм й уповільнення процесу. Частота вібрації нижньої решітки більше за 20Гц не потрібна, бо на відміну від верхньої решітки нижня зазнає вібрації безперервно. При частоті вібрації менше 15Гц шар матеріалу буде зазнавати меншого динамічного навантаження, і процес саморуйнування шлаку сповільниться. Ексцентриситет, тобто відстань між геометричною віссю ексцентрикового валу та віссю його обертання, визначає амплітуду коливань решітки. На відміну від верхньої решітки, де величина ексцентриситету у декілька разів менша з-за побоювання розлому зливка, в центральній частині якого може знаходитись рідкий шлак, на нижній решітці такі побоювання безпідставні, тому величину ексцентриситету можна збільшити до 12мм. При більшому його значенні амплітуда коливань решітки буде занадто висока з швидким переміщенням матеріалу по нахилу, при ексцентриситеті, меншому за 8мм сепарація матеріалу на решітці сповільниться. Величина ексцентриситету в межах 812мм разом з іншими переліченими факторами дозволяє отримати біля 90% шлаку, який відповідає за фракцією товарному і лише біля 10% шлаку, що має фракцію більше 10мм, залишає решітку для примусового подрібнення до фракції менше 10мм в одну стадію. Спосіб, що заявляється, здійснюється таким чином. Після зливу шлаку з печі у виливницю та охолодження зливків до утворення на них міцної кірки шлаку, зливки вилучають з виливниць та укладають на верхню решітку. В залежності від розмірів решітки на ній можуть бути розміщені декілька зливків. Режим охолодження та саморуйнування зливків на верхній решітці здійснюється по режимам, встановленими за прототипом, крім розмірів чарунків, які становлять 60мм. Сколи та лусочки шлаку просипаються через чарунки на нижню решітку, яка може бути встановлена суворо під верхньою, або, для більш зручного розташування ексцентрикових механізмів, які для обох решіток працюють в різних режимах, нижня решітка може бути зміщена вбік з завантаженням її матеріалом нахиленим жолобом. Нижня решітка має нахил в 41577 4 межах 8-13 градусів, а частота її вібрації становить 15-20Гц без зупинки з ексцентриситетом ексцентрикового валу 8-12мм. Матеріал, що просипався через нижню решітку, а це біля 90% шлаку відповідає вимогам по фракційному складу і після вилучення металевих корольків магнітним методом шлак відповідає товарному. Грудки шлаку, що мають розмір 10-60мм по нахилу решітки попадають в вивантажувальну лійку та потрапляють на відмагнічення від корольків металу (щоб не вивести з ладу дробарку), потім матеріал потрапляє на дробарку, наприклад в молоткову, для подрібнення до фракції менше 10мм в одну стадію. Готовий матеріал змішується з матеріалом, що просипався через нижню решітку, і проходить сумісне відмагнічення, потім він надходить до складу готової продукції для відправки споживачам, або на дільницю хлорування шлаку для подальшого його хлорування з отриманням тетрахлориду титану та титанової губки. Приклад за прототипом Шлак після випуску охолоджувався у виливницях на протязі 6 годин. Зливки витягали із виливниць, розкладали на колосниковій решітці та піддавали вібраційній механічній дії. Частота вібрації складала 22Гц з амплітудою 4мм, а тривалість 2025сек. через кожні 5 хвилин зупинки. Колосникову решітку встановлювали над бункером, де збирається обсип шлаку, який утворився при окисленні. Розмір чарунок на решітці склав 50×100мм. Великі за розміром грудки шлаку, що просипались через решітку в бункер мали температуру 500-700°С. Існуючі дробарки не можуть подрібнювати матеріали з такою високою температурою, тому матеріал з бункера за допомогою пластинчатого конвеєру, надходив до грохота з розміром чарунок 10мм. Грудки шлаку, які залишались на грохоті, збирались грейдером та розміщувались на закритому майданчику для охолодження, подальшого відмагнічення та подрібнення. Загальний час охолодження зливків шлаку складав в середньому 48 годин. Приклад за рішенням, що заявляється Шлак після випуску охолоджувався у виливницях на протязі 6 годин. Після чого, зливки вилучали з виливниць і розкладали на колосниковій решітці з розміром чарунок 60мм, частота вібрації якої склала 22Гц з амплітудою коливань 3мм, а тривалість 20-25сек. через кожні 5 хвилин зупинки. Шлак просипався крізь чарунки на нижню решітку, яка, для більшої зручності обслуговування вібраційних пристроїв обох решіток, зміщена відносно верхньої решітки у напрямку повздовжній вісі на 170см. Розмір чарунок нижньої решітки не перевищував 10мм, а нахил складав 10 градусів. Нижня решітка піддавалася динамічній вібраційній дії без зупинки з частотою вібрації 16Гц, ексцентриситет ексцентрикового валу дорівнював 10мм. У результаті інтенсифікації процесів саморуйнації шлак потрапляв без залишку з верхньої на нижню решітку. Близько 92% маси шлаку склав шлак, який за фракційним складом відповідає товарному, а 8% шлаку, який не пройшов нижню решітку по нахилу, потрапляв у вивантажувальну лійку та після відмагнічення корольків металу надходив у молоткову 5 41577 дробарку. Після подрібнення матеріал, максимальний розмір якого не перевищував 10мм, змішувався з продуктом, який просипався через нижню решітку та піддавався сумісному остаточному відмагніченню з залишками корольків металу 2-3%. Весь процес підготовки титанового шлаку до товарної якості, починаючи від зливу шлаку, складав 7,5-9,5 годин. Витрати електроенергії на дробарку Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 склали 0,8-1,0кВт·год. на тону шлаку, або 8% від витрати електроенергії за прототипом. Таким чином, технічне рішення, що заявляється, дозволяє скоротити процес підготовки титанового шлаку до хлорування та вилуговування на 8085%, кількість та потужність дробарок скоротити вдвічі, витрати електроенергії на цьому переділі зменшити на 65-80%. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601