Спосіб переробки шлакового розплаву

1. Спосіб переробки шлакового розплаву, що включає злив розплавленого шлаку в послідовно встановлені на одному та більше безперервному конвеєрі приймальні форми, первинне його охолодження шляхом відведення тепла в метал цих форм і оточуюче середовище, подальші одночасні охолодження та термічне дроблення шлаку водою 3 а суттєвий процес охолодження і дроблення шлаку починається тільки у ванні з водою, куди зливають з приймальних форм розплавлений шлак. При цьому вийнятий з ванни з водою шлак вимагає додаткової обробки, а саме: сушки для виключення його змерзання в зимову пору року. Крім того, контакт між надзвичайно гарячим шлаком і водою приводить до інтенсивного парогазоутворення, у тому числі і виділення SO 2, при яких оператори і устаткування наражаються на небезпеку. До недоліків прототипу слід віднести низьку надійність і працездатність пристрою, викликані необхідністю охолодити велику масу розплавленого шлаку в маленькому об'ємі води у ванні, що не забезпечує достатнього його охолодження і ступеня дроблення, а також налипання шлаку на приймальні ємності, що з часом виводить їх з ладу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб переробки шлакового розплаву шляхом розширення його функціональних можливостей за рахунок введення нових операцій, а саме: комбінованої схеми охолодження шлаку, що здійснюється при зливі шлаку на розливну машину для розливки чавуну, та обприскування приймальних форм вапняним розчином . Це забезпечує підвищення швидкості охолодження шлаку і появу ефекту його термічного дроблення, а також приводить до зниження інтенсивності утворення сірчистих з'єднань і, відповідно, зниження шкідливих викидів в атмосферу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі переробки шлакового розплаву, що містить злив розплавленого шлаку в послідовно встановлені на одному та більше безперервному конвеєрі приймальні форми, первинне його охолодження шляхом відведення тепла в метал цих форм і оточуюче середовище, подальші одночасні охолодження та термічне дроблення шлаку водою та вивантаження роздробленого шлаку, згідно корисної моделі, шлак зливають у приймальні форми розливної машини для розливки чавуну, при цьому перед зливом шлаку їх оббризкують вапняним розчином з оббризкувача розливної машини, а подальші охолодження та термічне дроблення ведуть шляхом зрошування приймальних форм зі шлаком водою, що надходить з душових установок розливної машини, розташованих над конвеєром з приймальними формами, після чого роздроблений шлак вивантажують у приймальну ємність. Крім того, роздроблений шлак додатково охолоджують зрошуванням водою з одного або більше охолоджуючого пристрою, розташованого на розвантажувальній стороні розливної машини. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. Використання для охолодження и дроблення шлакового розплаву розливної машини для розливки чавуну у приймальні форми пояснюється тим, що забезпечує швидке охолодження шлакового розплаву у приймальних формах розпивочної машини та термічне дроблення отриманих невеликих порцій шлаку за рахунок комбінованої схеми охолодження шлаку, а саме: первинного природного і 47550 4 подальшого примусового охолодження водою, а також цілою низкою супутніх операцій, що здійснюються розливною машиною. Обприскування гарячих приймальних форм вапняним розчином оббризкувачем розливної машини перед зливом в них шлаку не тільки зменшує налипання шлаку на приймальні форми та їх роз'їдання розплавленим шлаком, але і сприяє зниженню їх температури перед прийомом нової порції шлаку. Первинне повітряне охолодження і охолодження шляхом відведення тепла шлаку в метал приймальних форм приводить до появи на поверхні шлаку твердої скоринки, яка запобігає інтенсивному окисленню сірки, внаслідок чого зменшується викид SО2 в атмосферу. Протягом цього часу форма з гарячим шлаком переміщається разом з конвеєром розливної машини на 1,31,5м, під час якого і відбувається часткова кристалізація частини розплаву, і тільки тоді вони потрапляють в зону зрошування їх водою. Подальше інтенсивне охолодження зрошуванням форми зі шлаком, що має високу температуру, водою, що надходить з душових установок розливної машини, розташованих над стрічками конвеєра з приймальними формами, забезпечує підвищення швидкості охолодження шлаку. Швидкість охолодження шлаку при термодробленні зростає в 30-50 разів порівняно з охолодженням на повітрі і приводить до виникнення термоударної напруги в шлаковому моноліті, виникненню мікротріщин, до появи ефекту його термічного руйнування, тобто шлак розтріскується. При цьому порівняно легко вивільняється метал, що знаходиться у вигляді корольків та скрапин. Вихід дрібних фракцій при цьому збільшується в 2-3 рази, а видобування металу з шлаку збільшується в 1,5 рази. Крім того, відбувається зниження температури приймальних форм, тобто збільшується різниця тепломісткостей шару шлаку і форм при наступному заповненні форм шлаком, що також сприяє виникненню ефекту термодроблення. Додаткове охолодження роздробленого шлаку зрошуванням водою з одного або більше охолоджуючого пристрою, розташованого на розвантажувальній стороні розливної машини, забезпечує подальше зниження температури роздробленого шлаку до температури, при якій стає можливе подальше транспортування шлаку звичайним транспортним засобом. Спосіб переробки шлакового розплаву реалізується за допомогою розливної машини для розливання чавуну у приймальні форми, що схематично наведена на Фіг.1 та на Фіг.2. Розливна машина для розливки чавуну є конвеєром стрічкового типу, на якому укріплені приймальні форми для рідкого чавуну. На Фіг.1 показана двохстрічкова розливна машина, складовими частинами якої є конвеєр 1, що складається з двох стрічок з укріпленими на них приймальними формами 2 для приймання розплавленого шлаку. Розливна машина обладнана розливним жолобом 3, пристроєм 4 для приготування вапняного розчину, що сполучається з одним і більше встановленим під нижньою гілкою конвеєра 1 обприскувачем 5 5 приймальних форм, пристроєм вивантаження 6. У розвантажувальної частини машини (над 2/3 довжини стрічки ) встановлені душові установки 7, за допомогою яких приймальні форми з розплавленим шлаком інтенсивно поливаються водою. Крім того, у місті вивантаження шлаку з приймальних форм 2 розливної машини у приймальну ємність 9 встановлено один або більше охолоджуючий пристрій 8 додаткового охолодження. Спосіб переробки шлакового розплаву реалізується наступним чином. Розплавлений шлак з електропечі (або з шлаковозного ковша) (на Фіг.1 та на Фіг.2 не представлено) зливають в розливний жолоб 3, який направляє по двох відводах струмінь шлаку у приймальні форми 2, що рухаються по двох стрічках конвеєра 1 розливної машини. При контакті шлаку з приймальними формами і з навколишнім середовищем відбувається первинне охолодження шлаку з утворенням на його поверхні твердої скоринки, що перешкоджає виділенню SО 2. Приблизно з другої третини шляху приймальні форми 2 з розплавленим шлаком інтенсивно охолоджуються водою, що поступає з душових установок 7, розташованих над стрічками конвеєра 1 розливної машини. Інтенсивне охолодження зрошуванням водою приймальних форм 2 зі шлаком забезпечує високу швидкість охолодження шлаку і приводить до виникнення термоударної напруги в шлаковому моноліті, виникненню мікротріщин, до появи ефекту його термічного руйнування (розтріскування шлаку). При цьому порівняно легко вивільняється метал, що знаходиться у вигляді корольків і скрапин. У розвантажувальній частині конвеєра 1 розливної машини відбувається перекидання прий 47550 6 мальних форм 2, і затверділий шлак у вигляді пластини під дією сили тяжіння вивалюється з них, потрапляючи в жолоб вивантажного 6 пристрою. Останній направляє куски шлаку у приймальну ємність 9, звідки шлаковий щебінь поступає на склад готової продукції та відвантажується споживачам. В місці вивантаження шлаку з конвеєра 1 у приймальну ємність 9 встановлено охолоджуючий пристрій 8 для остаточного охолодження шлакового щебеня. Порожні приймальні форми 2 в перекинутому положенні разом з нижньою гілкою безперервного конвеєра 1 розливної машини рухаються до заливального кінця конвеєра 1. За допомогою встановлених під безперервним конвеєром обприскувачів 5, що сполучені з пристроєм 4 для приготування вапняного розчину, внутрішня робоча поверхня приймальної форми 2 покривається вапняним розчином. Завдяки високій температурі приймальної форми 2 вода швидко випаровується, а на її робочій поверхні залишається тонкий шар вапну, який запобігає налипанню шлаку на приймальні форми. Оброблені вапняним розчином приймальні форми потрапляють до розливного жолоба 3, і цикл роботи їх повторюється до повного зливу шлаку. Таким чином, спосіб переробки шлакового розплаву з використанням розливної машини для розливання чавуну у приймальні форми забезпечує підвищення швидкості охолодження шлаку і появу ефекту його термічного дроблення, а також приводить до зниження інтенсивності утворення сірчистих з'єднань і, відповідно, зниження шкідливих викидів в атмосферу. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 47550 8 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