Спосіб сухої грануляції шлакового розплаву

Реферат: Спосіб сухої грануляції шлакового розплаву включає дроблення падаючого струменя розплавленого шлаку потоком реагенту, що подається вгору під кутом до нього. Крім цього, як охолоджуючий реагент використовують пилоповітряний потік. UA 111328 U (12) UA 111328 U UA 111328 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до чорної металургії, грануляції металургійних шлаків. Відомий спосіб грануляції шлаку, реалізований в пристрої [1]. Спосіб включає розкручування барабана з розплавом шлаку до надкритичної швидкості за рахунок відцентрових сил, що перевищують силу тяжіння, охолодження і затвердіння крапель граншлака, що при цьому формуються, під впливом контакту з водоохолоджуваною поверхнею барабана і обкатування гвинтовим потоком повітря по водоохолоджуваній поверхні ємності. Недоліком способу є наступне. Розпад шлакового розплаву на краплі можливий під безпосереднім впливом гострих струменів повітря, але не гвинтовим потоком повітря, що обертається в напрямку обертання розплаву. При контакті з охолоджуваною стінкою ємності можливі налипання на неї розплаву, що утруднює вивантаження граншлаку. Крім цього при викиді в атмосферу відпрацьованого повітря не передбачається його очищення та утилізація фізичного тепла. Відомий спосіб грануляції шлаку з одночасним використанням його фізичного тепла [2] прототип, в якому з метою збільшення часу перебування крапель шлаку в підвішеному стані, грануляцію здійснюють за допомогою гострих струменів перегрітої пари підвищеного тиску, які направляються під кутом вгору до падіння розплавленого шлаку, з забезпеченням розбризкуваним краплям шлаку підйомно-обертального руху. Отриманий граншлак передбачається використовувати для виготовлення цементу, а підігріте за рахунок фізичного тепла шлаку повітря - в металургійних печах. Недоліком способу є використання для грануляції шлакового розплаву гострої перегрітої пари, для отримання якої потрібні значні енергетичні витрати, а одержуваний таким способом граншлак може бути використаний тільки як добавка до цементу в незначній кількості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб сухої грануляції шлаку, в якому використання нової речовини дозволить спростити процес грануляції, знизити його собівартість і енергоємність, розширити сферу застосування. Для вирішення поставленої задачі в способі сухої грануляції, що містить дроблення струменя розплавленого шлаку потоком охолоджуючого реагенту, що подається вгору під кутом до падіння розплаву, згідно з корисною моделлю, як охолоджуючий реагент використовують пилоповітряний потік. При цьому як пилоподібну компоненту потоку застосовують портландцементний (ПЦ) клінкер або цемент в кількості 10-15 % від масової частки шлаку. Крім цього, утворювані в процесі грануляції гарячі гази піддають сухому очищенню і подальшій утилізації їх фізичного тепла. У пропонованому способі під впливом пилоповітряного потоку утворюється псевдозріджений шар, в якому сповільнюється падіння частинок. При цьому пилоподібні частинки сприяють налипанню на них крапель розплавленого шлаку, утворюючи центри кристалізації, забезпечуючи при цьому зниження енерговитрат за рахунок використання як повітряної компоненти потоку холодного повітря. Застосування як пилоподібної компоненти ПЦ клінкеру цементу в кількості 10-15 % від масової частки шлаку дозволяє отримати збагачений активізатором граншлак, який може бути використаний як самостійне в'яжуче матеріалу замість цементу, так як при добавці ПЦ клінкеру цементу в кількості 10-15 %, як було встановлено дослідженнями [3], граншлаки підвищують свою гідравлічну активність (міцність) до 42 МПа, що відповідає цементу М400 і свідчить про економічну ефективність способу, який дозволяє отримати якісний і низький по собівартості в'яжучий матеріал у процесі грануляції, виключивши при цьому складний і дорогий технологічний процес отримання такого ж в'яжучого (цементу) на цементному заводі. Спосіб здійснюється наступним чином. У грануляційну ємність, що представляє собою вертикально розташований циліндр, у верхній частині якого по похилому жолобу всередину ємності подається струменем шлаковий розплав, назустріч якому з нижньої частини ємності вгору під кутом 30° до горизонту вдувається пилоповітряний реагент (холодне повітря і подрібнений ПЦ клінкер або цемент у кількості 10-15 % від масової частки шлаку). Пилоповітряний реагент розбиває шляхом гідродинамічного удару струмінь шлаку на краплі, створюваний при цьому псевдозріджений шар уповільнює падіння частинок, що сприяє налипанню крапель шлаку на частинки пилоподібної компоненти потоку і прискоренню утворення гранул шлаку, які осідають в нижню частину грануляційної ємності, звідки видаляються на склад. Утворювані при грануляції гарячі гази з верхньої частини ємності надходять в пиловловлювач сухого очищення, де відбувається осадження пилу, а очищені гази подають на утилізацію їх фізичного тепла. Застосування запропонованого способу сухої грануляції шлакового розплаву дозволить прискорити процес грануляції, знизити його собівартість і енергоємність, розширити сферу застосування отриманого гран шлаку як самостійне в'яжуче матеріалу. 1 UA 111328 U 5 Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 837955, кл. B 04 В5/02 (22, 23/08) 1981. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 115370, кл. B 04 В5/02, Заявлено 4.02.1958 (прототип). 3. Кравченко В. П. Високоактивні в'яжучі матеріали з доменних шлаків і способи їх отримання / Збагачення корисних копалин.: наук.-техн. зб. / Нац. гірн. ун-т. -Дніпропетровськ, 2011. - Вип. 46 (87). - С. 120-127. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 1. Спосіб сухої грануляції шлакового розплаву, що включає дроблення падаючого струменя розплавленого шлаку потоком реагенту, що подається вгору під кутом до нього, який відрізняється тим, що як охолоджуючий реагент використовують пилоповітряний потік. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як пилоподібну компоненту потоку застосовують портландцементний (ПІД) клінкер або цемент в кількості 10-15 % від масової частки шлаку. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що утворювані в процесі грануляції гарячі гази піддають сухому очищенню та подальшій утилізації. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2