Спосіб збору та переробки металургійного сталевмісного шлаку

Реферат: UA 85635 U UA 85635 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі металургії, а саме - до технології переробки металовмісного шлаку як залишкового продукту після розливання металу ковшами у форми. Відомо, що заливку ливарних форм здійснюють розливними ковшами, переважно стопорного типу, які являють собою сталеві сосуди, що футеровані вогнетривким матеріалом і мають розміщені в їх днищах керамічні стакани зі зливними отворами, які перекриваються стопором за допомогою важільних механізмів (див. «Общая технология литейного производства», М.Н. Сосненко, Б.К. Святкин, Москва, «Высшая школа», 1975 г., стр. 285). Після заливання форм рідким металом зливні отвори перекривають стопором для запобігання попаданню у форму рідкого шлаку, що має металеві включення та підлягає утилізації для повторного використання. На Новокраматорському машинобудівному заводі залишковий шлак із металевими включеннями переробляють за технологією, що описана в технологічній інструкції з проведення операцій із металобрухтом (див. «Технологическая инструкция по проведению операций с металлоломом», ТИ 25.2.01.00001, Раздел 5 «Обработка шлаковен на участке разделки шлаков копрового цеха»). Відповідно до зазначеної інструкції, залишковий шлак із ковшів зливають у футеровані вогнетривким матеріалом металеві коробки (шлаковні), які після повного застигання шлаку, транспортують на спеціальну ділянку, де виконують примусове вибиття шлаку з наступним його подрібненням, після чого сталевмісні частини витягують із роздробленої маси шлаку магнітом (магнітною шайбою). Дана технологія (спосіб) переробки шлаку прийнято як найближчий аналог. Недолік способу переробки шлаку - значні енергетичні витрати, пов'язані з трудомістким вибиттям шлаку з футерованих металевих коробок і подрібненням великих кусків шлаку, що знижує ефективність відомого способу. В основу корисної моделі поставлена задача розробити спосіб збору та переробки металургійного сталевмісного шлаку. Технічний результат полягає в підвищенні ефективності переробки шлаку шляхом зниження енергетичних витрат і за рахунок роздільного подрібнення кожної порції (шару) шлаку. Для досягнення зазначеного технічного результату в способі збору та переробки металургійного шлаку рідкий шлак із розливних ковшів зливають в металеві коробки, футеровані вогнетривким матеріалом, транспортують на дільницю для подальшого вибиття, після чого виконують подрібнення шлаку та відбір сталевмісних частин із його роздробленої маси за допомогою магнітної шайби. У згадані коробки вводять засіб для полегшення переробки шлаку. Як засіб для полегшення переробки шлаку використовують окалину, якою розділяють одна від одної порції шлаку, що зливається в коробку, а подрібненню по черзі піддають кожен шар шлаку, попередньо відокремлюючи його від нижніх шарів. Крім того, як засіб для полегшення переробки шлаку використовують воду, якою частково наповнюють порожнини коробок, а злив шлаку з ковшів виконують у вказане водне середовище, при цьому подрібнення шлаку здійснюють шляхом утворення стрибкоподібного теплообміну за рахунок різниці температур рідкого шлаку та води, а відбір маси шлаку ведуть безпосередньо у згаданих коробках. Відомий і заявлений способи переробки шлаку мають наступні подібні ознаки: спосіб збору та переробки металургійного сталевмісного шлаку, при якому рідкий шлак із розливних ковшів зливають у футеровані вогнетривким матеріалом металеві коробки та транспортують для подальшого його вибиття, після чого виконують подрібнення шлаку та відбір сталевмісних частин із його роздробленої маси за допомогою магнітної шайби. Заявлений спосіб переробки шлаку має такі відмітні ознаки: в металеві коробки вводять засіб для полегшення переробки сталевмісного шлаку. Як засіб для полегшення переробки сталевмісного шлаку використовують окалину, за допомогою якої розділяють одна від одної порції шлаку, що зливається в металеві коробки, а подрібненню по черзі піддають кожен шар шлаку, попередньо відокремлюючи його від нижніх шарів. Також як засіб для полегшення переробки сталевмісного шлаку використовують воду, якою частково наповнюють металеві коробки, а зливання шлаку з розливних ковшів виконують у вказане водне середовище, при цьому подрібнення шлаку здійснюють шляхом утворення стрибкоподібного теплообміну за рахунок різниці температур рідкого шлаку та води, а відбір сталевмісних частин із роздробленої маси шлаку ведуть безпосередньо з металевих коробок. Між відмітними ознаками корисної моделі та технічним результатом, що досягається, є причинно-наслідковий зв'язок. 1 UA 85635 U 5 10 15 20 25 30 35 Основна відмітна суттєва ознака (п. 1 формули) в узагальненому понятті - введення в металеві коробки засобу для полегшення переробки сталевмісного шлаку. Конкретизація цієї ознаки в першому варіанті (другий пункт формули корисної моделі), коли використовують засіб для полегшення переробки шлаку у вигляді окалини, якою розділені шари шлаку, що зливаються в коробку, поряд з їх почерговим подрібненням - причинно пов'язані із зазначеним технічним результатом: роздільним подрібненням кожного шару шлаку зі значно меншими енергетичними витратами порівняно з найближчим аналогом. У другому варіанті використання як засобу для полегшення переробки шлаку води, якою частково наповнюють коробки, дозволяє здійснювати не тільки маловитратний процес подрібнення шлаку за місцем розташування коробок шляхом утворення стрибкоподібного теплообміну за рахунок різниці температур двох середовищ, а й здійснювати відбір металевих частин із роздробленої маси шлаку безпосередньо з коробок. Як і в першому варіанті, подрібненню по черзі піддають кожну порцію шлаку з розливного ковша (поняття «порція зливу рідкого шлаку» в заявці тотожне поняттю «шар рідкого шлаку»). У даному випадку зниження енергетичних витрат проявляється значніше. Заявлений спосіб здійснюють в наступній послідовності дій. При використанні окалини як засіб для полегшення переробки шлаку: - розміщення шару окалини на попередньому шарі шлаку, злитого з розливного ковша у футеровану коробку; - подальший злив шлаку на попередній шар окалини та чергове розміщення шару окалини на подальшому шарі шлаку тощо; - пошарове виймання із футерованої коробки затверділих шарів шлаку та їх почергове подрібнення; - роздільний відбір металу з маси шлаку за допомогою магнітної шайби. При використанні води як засобу для переробки шлаку: - часткове наповнення футерованих коробок водою; - злив шлаку із ковша в частково наповнені водою футеровані коробки; - відбір затверділого сталевмісного шлаку із роздробленої температурним напором маси шлаку за допомогою магнітної шайби. У даних варіантах здійснення способу забезпечується досягнення технічного результату, що полягає в роздільному подрібненні кожної порції (шару) шлаку, що знижує енергетичні витрати по переробці металургійного шлаку. Даний спосіб реалізований на Новокраматорському машинобудівному заводі. У першому варіанті реалізації способу шари сталевмісного шлаку, що зливається в коробки, були розділені шарами окалини, завдяки чому забезпечувалось їх вільне виймання та роздільне подрібнення шлаку, а в другому варіанті - роздільне подрібнення шлаку здійснювалось стрибкоподібним теплообміном при температурі води 20 °С та рідкого шлаку 850 °С. В результаті енергетичні витрати на переробку шлаку при використанні окалини скоротились на 20 %, а при використанні води - на 40 %. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Спосіб збору та переробки металургійного сталевмісного шлаку, при якому рідкий шлак із розливних ковшів зливають у футеровані вогнетривким матеріалом металеві коробки та транспортують для подальшого його вибиття, після чого виконують подрібнення шлаку та відбір сталевмісних частин із його роздробленої маси за допомогою магнітної шайби, який відрізняється тим, що в металеві коробки вводять засіб для полегшення переробки сталевмісного шлаку. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як засіб для полегшення переробки сталевмісного шлаку використовують окалину, за допомогою якої розділяють одна від одної порції шлаку, що зливається в металеві коробки, а подрібненню по черзі піддають кожен шар шлаку, попередньо відокремлюючи його від нижніх шарів. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як засіб для полегшення переробки сталевмісного шлаку використовують воду, якою частково наповнюють металеві коробки, а злив шлаку з розливних ковшів виконують у вказане водне середовище, при цьому подрібнення шлаку здійснюють шляхом утворення стрибкоподібного теплообміну за рахунок різниці температур рідкого шлаку та води, а відбір сталевмісних частин із роздробленої маси шлаку ведуть безпосередньо з металевих коробок. 2 UA 85635 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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