Лінія для виготовлення залізовмісних брикетів на основі відходів металургійного виробництва

Винахід стосується чорної металургії, зокрема утилізації металургійних відходів, які можуть використовува тися як додаткова сировина для доменного та сталеплавильного виробництва. Відома лінія для брикетування сталевої окалини, яка є відходом металургійного виробництва. Лінія містить засіб для розмелювання окалини до частинок 0,3-3,0 мм, змішувач, прес, піч для обпалу брикетів [див. патент РФ № 1055919, МПК6 С22В 1/242,БВКМ№7, 1996р.]. Для забезпечення механічної міцності, яка вимагається від напівфабрикатів з окалини, перед пресуванням розмелену окалину змішують зі спеціальною сполучною речовиною. Суттєвими ознаками, які збігаються з суттєвими ознаками технічного рішення, що заявляється, є змішувач, прес. Недоліком лінії є наявність в ній печі для обпалу, що робить лінію за аналогом енерговмісткою, удорожчує процес отримання брикетів, а розмелювання окалини до частинок 0,3-3,0 мм не дозволяє отримати необхідну щільність та міцність брикетів. Крім того, конструкція лінії не забезпечує можливості використання замасленої окалини у якості сировини. Відома лінія для виготовлення брикету [див. патент РФ № 2183679, МПК7 С21С 5/52, С22В 1/24 БВКМ № 17, 2002 р.], яка за технічною суттю та результатом, що досягається, є найбільш близькою до винаходу, що заявляється. Лінія містить ємності для сировини, ваги, засіб для уволожнення, змішувач та вібропрес, встановлені за ходом технологічного процесу та з'єднані механізмами подання сировини. Суттєвими ознаками прототипу, що збігаються з суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є ємності для сировини, ваги, дозатор, змішувач та вібропрес, встановлені за ходом технологічного процесу та з'єднані механізмами подання сировини. Недоліком відомої лінії є те, що її конструкція не дозволяє розширити її технологічні можливості за рахунок використання у якості сировини для виробництва залізовмісних брикетів окалиномасловмісних шламів вторинних відстійників прокатних цехів з метою повернення відходів у металургійні переділи, а також нестабільна якість отриманих за допомогою лінії брикетів, обумовлена як недостатньою якістю сировини, так і недостатньою ефективністю вібраційного впливу в одній площині на масу, що формується. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити лінію для виготовлення залізовмісних брикетів на основі відходів металургійного виробництва шляхом розширення її те хнологічних можливостей за рахунок введення до неї нових ланок, які забезпечують можливість переробки шламів вторинних відстійників прокатних цехів, що містять дрібно-фракційну (до 0,02 мм)окалину з вмістом масла до 15-17 %, що разом з використанням вібропресу з вібраційним впливом на брикет у двох взаємно перпендикулярних площинах підвищує ефективність вібраційного впливу на масу, яка формується, дозволяє оптимізувати процес пресування, отримати металургійний брикет з великим вмістом металу у даному об'ємі, стійкий до руйнування, а також отримати мінеральне масло середньої в'язкості, придатне до використання. Забезпечується повна утилізація відходів та їх повернення до технологічних процесів металургійного виробництва, зменшується шкідливий вплив на навколишнє середовище. Поставлена задача вирішується тим, що у лінії для виготовлення залізовмісних брикетів на основі відходів металургійного виробництва, що містить систему підготування шихти та формування брикету, яка має встановлені за ходом технологічного процесу ємності (8, 9, 11) для приймання сировини, коригуючи х та сполучних добавок, зв'язані механізмами подання, дозування та транспортування зі змішувачем (24), з'єднаним з вібропресом (13), відповідно до винаходу, вона містить взаємозв'язані систему видобування залізовмісного матеріалу з окалиномасловмісних шламів вторинних відстійників прокатних цехів та систему регенерації масла, при цьому система видобування залізовмісного матеріалу з шламу містить змішувач-перевантажувач (2) шламів, з'єднаний з гравітаційним змішувачем (1) шламу з миючою речовиною, що подана від змішувача-реактора (5), при цьому змішувач (1), встановлений з можливістю зливу рідкої складової суміші (суспензії) до баку (3) та подання твердої складової суміші (промитої окалини) живильником (6) до фільтру (7) її зневоднення, а бак (3), з'єднаний з ємностями (17, 18) системи регенерації масла, з'єднаними послідовно для каскадного устоювання суспензії та сполученими з баком-накопичувачем (16) знемаслених стоків, який зв'язаний трубопроводом повертання зі змішувачем-перевантажувачем (2), при цьому ємності (18), сполучені з послідовно з'єднаними між собою віброситом (19), магнітним сепаратором (20), фільтр-пресом (21) та ємностями (23) приймання очищеного від домішків масла, а вібропрес (13) системи підготування шихти та формування брикетів виконаний з вібраторами, встановленими з можливістю надання коливальних рухів пуансону та матриці у двох взаємно перпендикулярних площинах. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєви х ознак та технічним результатом, який досягається, полягає у наступному. До складу лінії включені три взаємозв'язані системи, а саме: система видобування залізовмісного матеріалу з окалиномасловмісних шламів вторинних відстійників прокатних цехів, яка дозволяє виділити та ввести до складу шихти для виготовлення брикетів дрібнофракційну до 0,02 мм окалину, яка легко ущільнюється при вібропресуванні і поліпшує якість виробів; система підготування шихти та формування брикетів, що забезпечує необхідну міцність та щільність брикетів за рахунок надання вібропресу можливості здійснювати вібраційний вплив на масу, яка формується, у двох взаємно перпендикулярних площинах; система регенерації масла з шламів вторинних відстійників прокатних цехів, яка дозволяє виділити з відходів мінеральне масло середньої в'язкості, придатне до використання. Таке конструктивне виконання лінії дозволяє забезпечити утилізацію відходів металургійного виробництва, їх повернення до технологічних переділів у вигляді стійких до руйнування металургійних брикетів з великим вмістом металу, а також мінерального масла середньої в'язкості. Крім того, виробництво брикетів за допомогою лінії, яка заявляється, не має шкідливого впливу на навколишнє середовище, поліпшує екологічний стан на підприємстві, є практично безвідходним. Таким чином, сукупність суттєви х ознак, які характеризують конструкцію лінії, забезпечує безвідходне отримання стійких до руйнування залізовмісних брикетів з окалиномасловмісних шламів вторинних відстійників прокатних цехів. Винахід пояснюється кресленням, де на фіг. наведена схема розміщення устаткування лінії для виготовлення залізовмісних брикетів на основі відходів металургійного виробництва. Лінія складається з системи видобування залізовмісного матеріалу з окалиномасловмісних шламів вторинних відстійників прокатних цехів, системи підготування шихти та формування брикетів, системи регенерації масла, зв'язаних між собою механізмами подання, зважування, дозування та транспортування, встановлених за ходом технологічного процесу. Система видобування залізовмісного матеріалу з окалиномасловмісних шламів вторинних відстійників прокатних цехів (надалі "шламів") містить змішувач-перевантажувач 2 шламів, з'єднаний шламонасосом 4 з гравітаційним змішувачем 1 для промивання пульпи, отриманої змішуванням шламу та миючої речовини. Гравітаційний змішувач 1, встановлений з можливістю зливання до приймального баку 3 рідкої суміші (суспензії), яка утворилася у ньому після змішування та устоювання суміші шламу та миючої речовини та з'єднаний живильником 6 подання твердої складової суміші (промитої окалини) з фільтром 7 її зневоднення. Крім того, система має змішувач-реактор 5 для підготування концентрованої миючої речовини, з'єднаний трубопроводом з гравітаційним змішувачем 1, а фільтр 7 сполучений з ємністю 8 для приймання та накопичення зневодненої сировини (промитої окалини) для виготовлення брикету та баком-збирачем 16 стоків. Приймальний бак 3 для зливання суспензії з'єднаний з ємностями 17, 18 системи регенерації масла, з'єднаними послідовно для каскадного устоювання та виділення масла із злитої зі змішувача 1 суспензії, а ємності 17,18 сполучені з бакомзбирачем 16 знемаслених стоків, який пов'язаний трубопроводом повертання зі змішувачем-перевантажувачем 2, куди знемаслені стоки з бака 16 насосом 15 подаються для повторного використання. При цьому ємності 18 сполучені з послідовно з'єднаними між собою віброситом 19, магнітним сепаратором 20, фільтр-пресом 21, . який за допомогою насосу 22 з'єднаний з ємностями 23 приймання та накопичення виділеного масла. Система підготування шихти та формування брикетів містить ємність 8 для приймання промитої окалини, ємність 9 для добавок, коригуючим хімічний склад шихти для брикетів, механізми 10 подання та дозування шихти, які подають її до змішувача 24 примусової дії, який зв'язаний з ємностями 11 сполучних пиловидних добавок. Змішувач 24 конвеєром 12 з'єднаний з установкою холодного об'ємного вібропрссування на базі вібропресу 13,звідки сформовані брикети направляють до контейнерів 14. Лінія для виготовлення залізовмісних брикетів на основі відходів металургійного виробництва працює наступним чином. Змішувач-перевантажувач 2 заповнюють окалиномасловмісними шламами вторинних відстійників прокатних цехів (надалі "шлами"), потім подають з бака-накопичувача 16 знемаслених стоків воду та перемішують суміш. Шламонасосом 4 зі змішувача-перевантажувача 2 до гравітаційного змішувача 1 подають суміш шламів з водою. Для підготування миючого розчину до змішувача-реактора 5 завантажують у заданому співвідношенні соду кальциновану, рідке скло, емульгатор та воду, перемішують отриманий розчин. Миючий розчин подають у заданому співвідношенні до гравітаційного змішувача 1 і після 2-3 хвилин змішування змішувач 1 зупиняють та на протязі 8-10 хвилин здійснюють устоювання суміші, після чого відстояну рідку складову (суспензію) жолобом зливають до приймального бака 3. Після першого зливу рідкої фази знов вмикають гравітаційний змішувач 1 і подають до нього другу порцію миючого розчину. Після перемішування пульпи, отриманої з миючої речовини та шламу, змішувач 1 зупиняють та здійснюють друге устоювання суміші. Після закінчення устоювання суспензію зливають до приймального баку 3 і живильником 6 подають промиту окалину на фільтр 7 зневоднення, де промиту окалину зневоднюють. Напівсуху окалину від фільтру 7 подають до ємності 8 для приймання та накопичення сировини для виготовлення брикету. За необхідністю коригування хімічного складу брикету до складу ши хти для його виготовлення додають різні розкислювачі (Мn, Аl, Si, С), їх завантажують до ємності 9,зв'язаної механізмами 10 дозування та подання шихти, зі змішувачем 24 примусової дії для напівсухи х сумішей. Напівсуху окалину з ємності 8 механізмами 10 дозування та подання також направляють до змішувача 24, куди одночасно поступають пиловидні сполучні добавки, наприклад, портландцемент, з ємностей 11. Підготовану у змішувачі 24 суміш промитої окалини, пиловидних сполучних добавок та, за необхідністю, розкислюючих добавок конвеєрами 12 подають до установки холодного об'ємного вібропресування на базі вібропресу 13. Формування брикету здійснюють способом холодного об'ємного вібропресування, тобто одночасним впливом на суміш тиском та вібрацією в двох взаємно перпендикулярних площинах. Вібратор, встановлений на майданчику з пуансоном, надає коливальних рухів пуансону у вертикальній площині. Вібратор, встановлений на майданчику під матрицею, надає коливальних рухів матриці у горизонтальній площині. У процесі вібрації стрімко знижується в'язкість суміші, що формується, значно зменшується тертя та зчеплення між частинками у суміші, суміш, що формується, перетворюється з жорсткої та малорухомої у рухому текучу масу, яка швидко заповнює форму. Сформовані на піддонах брикети укладають до контейнерів 14 та направляють до складу готової продукції (на схемі не наведений). Після формування брикети повинні затвердіти до досягнення опору розчавленню. Утворена в результаті подвійного промивання та устоювання окалиномасловмісних шламів суспензія, яка складається з води, тонкої фракції окалини та масла, з баку 3 поступає до системи регенерації масла, де здійснюють її подальше розділення з метою видобування з неї компонентів, придатних до повторного використання (мінерального масла). Суспензія з баку 3 гравітаційного змішувача 1 попадає до ємностей 17, 18, у яких здійснюється каскадне устоювання-переливання розчину за ступенем розподілу. У ході устоювання розчинів у ємностях 17, 18 здійснюється розподіл суспензії на складові. Тонка фракція окалини осаджується та у ви гляді знемасленого розчину повертається з бака-накопичувача 16 до змішувача-перевантажувача 2 за допомогою насосу 15. Поверхневий шар устояної суспензії з ємності-відстійника 18 поступає до вібросита 19, де очищується від сторонніх включень, розмір яких перевищує 0,2 мм. Масло, яке пройшло через сито 19, оброблюється постійним магнітом магнітного сепаратора 20, за допомогою якого видобуваються феромагнітні частинки, після чого воно подається до фільтр-пресу 21, звідки очищене від домі шків масло насосом 22 передається до ємностей 23 його накопичення. Використання винаходу забезпечує повертання до технологічних переділів відходів металургійного виробництва у вигляді брикетів, які використовуються як добавка у ши хту при виробництві чавун у та сталі.