Установка для грануляції металургійних шлаків

Реферат: Установка для грануляції металургійних шлаків містить приймальний бункер шлакової пульпи з камерою освітленої води, жолоб для підведення шлакового розплаву, гранулятор, вбудований в приймальний бункер, що сполучається з ерліфтом, з'єднаний через сепаратор з зневоднювачем, бункер прийому граншлаку з транспортером для його видалення, систему подачі води і повітря. Додатково установка оснащена накопичувачем-відстійником шлакового розплаву з похиленою подиною, льоткою для зливу осадового рідкого металу і розташованою над нею льоткою для зливу рідкого шлаку, з'єднаною з жолобом приймального бункера. UA 104664 U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГРАНУЛЯЦІЇ МЕТАЛУРГІЙНИХ ШЛАКІВ UA 104664 U UA 104664 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до чорної металургії, а саме технології гранулювання шлаків, і може бути використана при переробці розплавлених доменних та сталеплавильних шлаків. Відома установка для припеченої грануляції металургійних шлаків, що містить жолоб для підведення шлакового розплаву, встановлений під ним гранулятор, примикаючий до нього приймальний бункер, ерліфт, що сполучається з останнім і має розвантажувальний лоток, зневоднювач граншлаку, причому під розвантажувальним лотком розташований магнітний сепаратор [1]. Недолік даної установки полягає в низькій ступені вилучення металопродукту з шлакової пульпи. Це пояснюється тим, що при грануляції шлаку в приймальному бункері накопичується не тільки гранульований шлак, що має крупність, як правило, не перевищуюча 6 мм, але і більш великі включення у вигляді шматків затверділого шлаку і коксу. Тому необхідний магнітний сепаратор з широкою робочою щілиною (60-80 мм). Однак при такій ширині робочої щілини ступінь вилучення металопродукту з пульпи різко знижується у зв'язку зі зменшенням напруженості магнітного поля. Відома також установка для припеченої грануляції металургійних шлаків [2], що підвищує ступінь вилучення металопродукту з шлаку і знижує його вологість, яка містить жолоб для підведення шлакового розплаву, встановлений під ним гранулятор, примикаючий до гранулятора приймальний бункер шлакової пульпи, з яким сполучається ерліфт з розвантажувальним лотком, під яким розташований магнітний сепаратор з жолобом видачі металопродукту та зневоднювач граншлаку, грохот, змонтований під розвантажувальним лотком і встановлений під жолобом видачі металопродукту зневоднювачем останнього. Для забезпечення безперервної роботи установки при ремонтах магнітного сепаратора, вона оснащена встановленим між розвантажувальним лотком і грохотом-перемикачем шлакової пульпи. Недоліком даної установки є складність пристрою для вилучення металопродукту з граншлаку, необхідність у його періодичних ремонтах, недостатнє зниження вологості граншлаку, що знижує його якість як кінцевого продукту. Крім цього при водній грануляції шлаків незалежно від конструкції гранустановки в процесі різкого охолодження при контакті шлакового розплаву з водою відбувається її інтенсивне випаровування. В результаті протікаючого в цих умовах гідролізу сульфідів в парогазовій суміші, що викидається в атмосферу, знаходяться токсичні сірковмісні гази, які можуть досягати до 2 кг/т перероблюваного шлакового розплаву [3]. У даній установці не передбачено зниження викидів сірковмісних газів в атмосферу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити установку для грануляції металургійних шлаків, шляхом введення нових конструктивних елементів, які дозволять спростити процес за рахунок видалення металу з шлакового розплаву перед його грануляцією, знизити шкідливі сірковмісні викиди в атмосферу і підвищити якість граншлаку за рахунок зменшення його вологості. Для вирішення поставленої задачі установка для грануляції металургійних шлаків, що містить приймальний бункер шлакової пульпи з камерою освітленої води, жолоб для підведення шлакового розплаву, гранулятор, вбудований в приймальний бункер, що сполучається з ерліфтом, з'єднаний через сепаратор з зневоднювачем, бункер прийому граншлаку з транспортером для його видалення, систему подачі води і повітря, відповідно до корисної моделі, вона додатково оснащена накопичувачем-відстійником шлакового розплаву, з похиленою подиною, льоткою для зливу осадового рідкого металу і розташованої над нею льоткою для зливу рідкого шлаку, з'єднаної з жолобом приймального бункера. Причому для підвищення якості граншлаку за рахунок зменшення його вологості вона оснащена колектором, з'єднаним із системою подачі повітря і розташованим в нижній частині бункера прийому граншлаку над транспортером для його видалення, накритим кожухом. На кресленні представлена пропонована технологічна схема установки грануляції шлакового розплаву. Установка містить накопичувач-відстійник рідкого шлаку 1, що має похилену подину для випуску осадового рідкого металу через льотку 2 в ківш 3, розташовану вище верхнього рівня осадового металу, льотку 4 для випуску рідкого шлаку по жолобу 5. У верхній частині накопичувач-відстійник оснащений приймальною лійкою 6 для зливу в накопичувач-відстійник 1 шлакового розплаву. Під жолобом 5 для підведення шлакового розплаву встановлено гранулятор 7 з соплами для введення охолоджуючої води насосом 8, приймальний бункер 9, камера освітленої води 10. Приймальний бункер 9 у верхній своїй частині оснащений решітками 11, а в нижній переливним вікном 12, яке пов'язане з камерою 13 ерліфта 14, який через сепаратор 15 з'єднаний з зневоднювачем 16 карусельного типу, під яким розташований водозбірник 17 і 1 UA 104664 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 бункер-приймач граншлаку 18, під яким встановлений транспортер 19, накритий кожухом 20. У нижній частині бункер 18 має підведення повітря через колектор 21, встановлений з можливістю подачі повітря як у бункер 18, так і під кожух 20, що вкриває транспортер 19 передачі граншлаку на склад і жорстко стикується з нижньою частиною бункера 18. Насос 22 обслуговує ерліфтну камеру 13. Верхня частина приймального бункера 9 переходить у витяжну трубу 23 для відведення утворених при грануляції пара і пароповітряної суміші, що надходить також із зневоднювача 16. Насос 24 забезпечує підживлення водообігової системи при втратах води при пароутворенні. Установка працює таким чином. Розплавлений шлак зливається у приймальну лійку 6 накопичувача-відстійника 1, де йде осадження металу на похилене дно і по мірі його накопичення здійснюють через льотку 2 слив в ківш 3. Рідкий шлак через льотку 4 по жолобу 5 стікає на потік води, що виходить з сопел гранулятора 7 під напором, створюваним насосом 8. За рахунок динамічного і термічного впливу потоку води розплавлений шлак дробиться і охолоджується. Утворена при цьому пара зрошується водою. Новоутворена при грануляції парогазова суміш через трубу 23 відводиться в атмосферу. Остаточне охолодження і затвердіння частинок розплаву шлаку відбувається при зануренні їх у воду приймального бункера 9, рівень якої підтримується постійним за рахунок переливу в камеру освітленої води 10. Негабаритні випадкові предмети затримуються решітками 11. Осад граншлаку з нижньої частини приймального бункера 9 через переливне вікно 12 потрапляє в камеру 13, звідки ерліфтом 14 перекачується в сепаратор 15, з якого самопливом - в зневоднювач 16 карусельного типу, секційний з сітчастими днищами. При обертанні зневоднювача відфільтрована з граншлаку вода через сітчасті днища потрапляє в кільцевий водозбірник 17, а граншлак вивантажується в бункер 18 і далі на транспортер 19. Вивантажений у бункер граншлак має вологість близько 10 % і температуру близько 90 °C, з метою додаткового зниження вологості граншлаку за рахунок його фізичного тепла передбачається продування граншлаку повітрям, що подається через колектор 21, жорстко з'єднаний з бункером прийому граншлаку 18 і системою подачі повітря. Сушіння граншлаку проводиться в нижній частині бункера 18 і на транспортері 19 під кожухом 20, що дозволяє знизити вологість граншлаку до технологічно прийнятної норми 3-5 %, водяна пара з зневоднювача 16 і з-під кожуха 20 видаляється через витяжну трубу 23. Насос 24 заповнює втрати води в системі при видаленні її у вигляді пари, через трубу 23, що утворюється при грануляції шлаку. Включення насоса 24 відбувається при падінні води в приймальному бункері 9 нижче заданого рівня. Переваги запропонованої установки грануляції шлаку полягають в наступному. Встановлено, що викиди сірководню більшою мірою (до 50 %) залежать від інтенсивності випуску шлаку і його температури і температури води, що подається на грануляцію. [3] Зменшення цих параметрів є для практики способом зменшення сірчистих виділень при грануляції. Введення в пропоновану технологічну схему накопичувача-відстійника 1 рідкого шлаку дозволяє регулювати льоткою 4 інтенсивність випуску шлаку. Температура шлаку, що надходить на грануляцію за такою схемою (1200 °C), нижче температури шлаку (1500-450 °C) [3], що випускається з доменної печі. Ці фактори (зниження інтенсивності випуску шлаку і зниження температури шлаку) сприяють зниженню сірковмісних викидів при грануляції шлаків. Видалення рідкого металу з шлакового розплаву до грануляції шляхом осадження його у накопичувачі-відстійнику підвищує безпеку роботи установки - виключаються вибухи з водою, відпадає необхідність у магнітній сепарації граншлаку. Отримуваний при відділенні в накопичувачі-відстійнику від шлаку металопродукт є придатним для подальшого використання в металургійному переділі без додаткової обробки. 3 Досвід роботи доменної печі об'ємом 5000 м показав, що на припеченій установці грануляції зі шлаком несеться до 5 % рідкого чавуну [2]. Вилучення такої кількості металу і повернення його в металургійний переділ тільки від однієї доменної печі такого об'єму складе значний економічний ефект. Крім того, введення в технологічну схему грануляції накопичувача-відстійника шлакового розплаву дозволяє об'єднати і переробляти шлаки декількох доменних печей в одній гранустановці, що робить процес грануляції безперервним з певними і постійними параметрами технологічного процесу грануляції. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 416547, МПК F27 D 3/15, 1970. 2 UA 104664 U 2. Авторське свідоцтво СРСР № 775068, МПК С04 В 5/02, 1980. 3. Панфілов М.І., Школьник А.Ш. та ін. "Переробка шлаків і безвідходна технологія в металургії". – Москва: Вид-во Металургія, 1987. - С. 85-90. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Установка для грануляції металургійних шлаків, що містить приймальний бункер шлакової пульпи з камерою освітленої води, жолоб для підведення шлакового розплаву, гранулятор, вбудований в приймальний бункер, що сполучається з ерліфтом, з'єднаний через сепаратор з зневоднювачем, бункер прийому граншлаку з транспортером для його видалення, систему подачі води і повітря, яка відрізняється тим, що вона додатково оснащена накопичувачемвідстійником шлакового розплаву з похиленою подиною, льоткою для зливу осадового рідкого металу і розташованою над нею льоткою для зливу рідкого шлаку, з'єднаною з жолобом приймального бункера. 2. Установка для грануляції металургійних шлаків за п. 1, яка відрізняється тим, що вона оснащена колектором, з'єднаним із системою подачі повітря, і розташованим в нижній частині бункера прийому граншлаку над транспортером для його видалення накритим кожухом. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3