RU2561941C1

RU2561941C1 - Unit for processing of dump metallurgical slag

Info

Publication number: RU2561941C1
Application number: RU2014118672/02A
Authority: RU
Inventors: Валерий Никитич Гринавцев; Олег Валерьевич Гринавцев; Виталий Вадимович Винниченко; Сергей Иванович Мильцев
Original assignee: Валерий Никитич Гринавцев; Олег Валерьевич Гринавцев; Виталий Вадимович Винниченко; Сергей Иванович Мильцев
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2015-09-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: slag processing unit contains the hopper, the device for extraction of "cake layers" and pieces of slag above 350 mm and the spherical mill. It is fitted with the conveyor for extraction of "sweat balls", it has on the working surface the magnetic elements consisting of sliding and fixed sets of permanent magnets placed in two parallel planes. The magnetic elements of the conveyor for extraction of "sweat balls" have magnetic flux with coercive force from 900 up to 1300 kA/m. The driven branch of the conveyor has the switch for closing of magnetic flux (the driven pulley is fitted with planetarily located non-driving rollers amounting from three to eighteen) and the switch for disconnection of magnetic flux. The unit is also fitted with rollers for crushing of low-magnetic material of dump metallurgical slag down to the size 0-1.0 mm, the batcher and the racks the working surface of which is fitted with magnetic elements with the coercive force from 1900 kA/m up to 3000 kA/m. Racks are placed at the angle from 0° to 75° to vertical line.

EFFECT: decreasing consumption of electric power and almost complete extraction of iron and ferriferous substances from dump metallurgical slag.

3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно переработке отвального металлургического шлака.The invention relates to metallurgy, namely the processing of dump metallurgical slag.

Известно оборудование для переработки отвального доменного шлака путем извлечения крупных составляющих из шлака, дробление и рассев. Получаемый дробленый шлаковый щебень (щебень - шлак), применяется в строительстве дорог и для засыпки неровностей грунта при строительстве.Known equipment for processing dump blast furnace slag by extracting large components from the slag, crushing and sieving. The resulting crushed slag crushed stone (crushed stone - slag) is used in road construction and for backfilling uneven soil during construction.

Недостаток этого способа заключается в том, что металл из шлака не извлекается и теряется безвозвратно, что значительно снижает рентабельность производства. Потери железа со шлаком составляют 30-40% (см. патент RU 2365642 С2, МПК С22 87/04 (2006.01) (С21С 5/54), опубл. 10.03.2009).The disadvantage of this method is that the metal from the slag is not removed and lost forever, which significantly reduces the profitability of production. Loss of iron with slag is 30-40% (see patent RU 2365642 C2, IPC C22 87/04 (2006.01) (C21C 5/54), publ. 03/10/2009).

Наиболее близким (прототипом) является оборудование, предусматривающее извлечение из отвальных шлаков коржей металла, которые представляют собой чугун или сталь, остающиеся на дне ковша со шлаком. Шлак сливают в отвал вместе с металлом, который содержался в ковше под слоем шлака. При выпуске из доменной печи, электропечи или мартеновской печи не представляется возможным четко раздельно вылить металл и шлак. Поэтому в ковше со шлаком осаждается на дно металл. Ковш со шлаком перевозится на отвал. При этом на дне ковша оседает металл и кристаллизуется. Образуется большой кусок (лепешка) металла на дне ковша. Размер куска: диаметр 0,8-1,4 метра, толщина куска 0,15-0.35 метра. В металлургии указанные куски называют термином «коржи металла». Указанные коржи на шлаковых полигонах складируются вместе со шлаком. Поэтому потери металла с отвальным шлаком составляют 27% и более. Потери металла с коржами доменного и мартеновского шлака в составе указанных шлаков не учитываются. Следовательно, общие потери металла составляют более 30%. В предлагаемом способе на первой стадии выделяют коржи металла путем рассева отвального шлака в барабане, при этом получают два продукта - металлические коржи и шлак. На второй стадии шлак промывают водой, при этом получают два продукта - мытый крупный шлак а второй продукт представляет собой оксид кремния и карбонат кальция, которые образуются в результате естественного разложения компонентов шлака на оксид кремния SiO₂ и карбонат кальция (см. патент RU 2448172 С22В 7/04, опубл. 27.12.2011).The closest (prototype) is the equipment providing for the extraction of metal cakes from dump slag, which are cast iron or steel, remaining at the bottom of the bucket with slag. Slag is poured into a dump with the metal contained in the ladle under a layer of slag. When released from a blast furnace, an electric furnace or an open-hearth furnace, it is not possible to separately separate the metal and slag. Therefore, in a ladle with slag, metal is deposited on the bottom. A bucket with slag is transported to a dump. At the same time, metal settles at the bottom of the bucket and crystallizes. A large piece (cake) of metal is formed at the bottom of the bucket. Piece size: diameter 0.8-1.4 meters, piece thickness 0.15-0.35 meters. In metallurgy, these pieces are called the term "metal cakes." These cakes on slag landfills are stored together with slag. Therefore, the loss of metal with dump slag is 27% or more. Losses of metal with cakes of blast furnace and open-hearth slag in the composition of these slags are not taken into account. Consequently, the total metal loss is more than 30%. In the proposed method, at the first stage, cakes of metal are isolated by sieving dump slag in a drum, and two products are obtained - metal cakes and slag. In the second stage, the slag is washed with water, and two products are obtained - washed large slag and the second product is silicon oxide and calcium carbonate, which are formed as a result of the natural decomposition of the components of the slag into silicon oxide SiO ₂ and calcium carbonate (see patent RU 2448172 C22B 7/04, publ. 12/27/2011).

Существенным недостатком является высокий расход электроэнергии для создания мощного электрического поля с коэрцитивной силой более 300 кА/м, включение и выключение электромагнитов отрицательно сказывается на работе электросетей и все это ухудшает экономические показатели.A significant drawback is the high energy consumption to create a powerful electric field with a coercive force of more than 300 kA / m, turning on and off the electromagnets adversely affects the operation of electric networks and all this worsens economic indicators.

Из области техники известны различные способы извлечения магнитных частиц из металлургического шлака с помощью электромагнита (см. авт.св. 1039569, СССР, МКИ В03С 1/10, или авт.св. 1692653 СССР, МКИ В03С 1/16), однако электрические магниты требуют большого расхода мощности электрического тока, что сложно в полевых условиях при переработке металлургического шлака непосредственно вблизи отвалов, а частое изменение режима работы электромагнитов (включение/выключение), отрицательно влияет на эксплуатацию электрических сетей. Поэтому большую перспективу имеют установки извлечения металла из металлургического шлака, основанные на постоянных магнитах с коэрцитивной силой свыше 2000 кА/ч, и в этом случае большой проблемой является отделение металла от поверхности постоянного магнита, особенно с коэрцитивной силой более 800 кА/м.Various methods are known from the technical field for extracting magnetic particles from metallurgical slag using an electromagnet (see ed. St. 1039569, USSR, MKI B03C 1/10, or ed. St. 1692653 USSR, MKI B03C 1/16), but electric magnets they require a large consumption of electric current power, which is difficult in the field when processing metallurgical slag directly near the dumps, and the frequent change in the operation mode of electromagnets (on / off) adversely affects the operation of electric networks. Therefore, installations for extracting metal from metallurgical slag based on permanent magnets with a coercive force of more than 2000 kA / h are of great promise, and in this case, the separation of metal from the surface of a permanent magnet, especially with a coercive force of more than 800 kA / m, is a big problem.

Из области техники известны устройства для замыкания и размыкания магнитного потока, за счет смещения полюсов, в результате чего на магнитный материал действует или не действует сила магнитного притяжения (см. Магниты и электромагнитные зажимные устройства. Учебное пособие для студентов специальности 151001.65 «Технология машиностроения». Саратовский государственный технический университет. 2009, стр. 78, рис. 81).Devices for locking and opening magnetic flux due to pole displacement are known from the technical field, as a result of which magnetic force acts or does not act on magnetic material (see Magnets and electromagnetic clamping devices. Study guide for students of specialty 151001.65 "Engineering technology". Saratov State Technical University. 2009, p. 78, Fig. 81).

Существенный недостаток этих устройств заключается в том, что при взаимном перемещении магнитов наблюдается интенсивный износ и повреждение их контактирующих поверхностей.A significant drawback of these devices is that during the mutual movement of the magnets intense wear and damage to their contacting surfaces is observed.

Современная техника предлагает мощные постоянные магниты с коэрцитивной силой более 2000кА/м, которые позволяют извлекать из измельченного металлургического шлака практически весь слабомагнитный материал.Modern technology offers powerful permanent magnets with a coercive force of more than 2000 kA / m, which make it possible to extract almost all weakly magnetic material from crushed metallurgical slag.

Технической задачей изобретения является разработка установки, использующей постоянные магниты для извлечения железа и маломагнитных материалов из отвальных металлургических шлаков, что позволит снизить расход электроэнергии и обеспечить практически полное извлечение железа и железосодержащих веществ из отвального металлургического шлака.An object of the invention is to develop a facility that uses permanent magnets to extract iron and low-magnetic materials from dump metallurgical slag, which will reduce energy consumption and ensure almost complete extraction of iron and iron-containing substances from dump metallurgical slag.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что установка снабжена бункером, транспортером для извлечения «корольков», имеющим на рабочей поверхности магнитные элементы, состоящие из подвижного и неподвижного наборов постоянных магнитов, размещенных в двух параллельных плоскостях, причем подвижный набор постоянных магнитов снабжен рейкой, шестерней с приводом для поперечного относительно магнитного потока постоянных магнитов, а также эксцентриком, кинематически связанным через систему шестерен с приводом шестерни для перемещения подвижного набора постоянных магнитов в направлении магнитного потока на величину от 1,0 мм до 2,0 мм, причем магнитные элементы транспортера для извлечения «корольков» имеют магнитный поток с коэрцитивной силой от 900 кА/м до 1300 кА/м, кроме того, имеется выключатель, установленный на ведомой ветви транспортера на расстоянии двух радиусов ведущего шкива от центра ведущего шкива транспортера по направлению движения транспортерной ленты, для замыкания магнитного потока и включателем для размыкания магнитного потока, установленным на ведомой ветви транспортера на расстоянии двух радиусов ведомого шкива от центра ведомого шкива, причем сам ведомый шкив снабжен планетарно расположенными неприводными роликами в количестве от трех до восемнадцати, а также имеются вальцы для измельчения низкомагнитного материала отвального металлургического шлака до величины 0-1,0 мм, причем регулируемый вальц между опорой и регулировочным винтом имеет тарельчатую пружину, имеется шахтная печь с тангенциально расположенными форсунками, имеется дозатор, а также стеллаж, рабочая поверхность которого снабжена магнитными элементами, состоящими из подвижного и неподвижного наборов постоянных магнитов, размещенных в двух параллельных плоскостях, причем подвижный набор постоянных магнитов снабжен рейкой, шестерней с приводом для перемещения подвижного набора постоянных магнитов в направлении, поперечном относительно магнитного потока, а также эксцентрика, кинематически связанного через систему шестерен с приводом шестерни, для перемещения подвижного набора в направлении магнитного потока, причем магнитные элементы стеллажа имеют магнитный поток с коэрцитивной силой от 1900 кА/м до 3000 кА/м, а стеллажи размещены под углом от 0° до 75° к вертикали.The stated technical problem is solved due to the fact that the installation is equipped with a hopper, a conveyor for extracting “kings”, having magnetic elements on the working surface, consisting of a movable and fixed sets of permanent magnets placed in two parallel planes, and the movable set of permanent magnets is equipped with a rail, a gear with a drive for transverse relative to the magnetic flux of permanent magnets, as well as an eccentric kinematically connected through a system of gears with a gear drive for movement of the movable set of permanent magnets in the direction of magnetic flux by a value of from 1.0 mm to 2.0 mm, and the magnetic elements of the conveyor for extracting “kings” have a magnetic flux with a coercive force of 900 kA / m to 1300 kA / m, in addition There is a switch mounted on the driven branch of the conveyor at a distance of two radii of the driving pulley from the center of the driving pulley of the conveyor in the direction of movement of the conveyor belt, for closing the magnetic flux and a switch for opening the magnetic flux installed and the driven branch of the conveyor at a distance of two radii of the driven pulley from the center of the driven pulley, and the driven pulley itself is equipped with planetary non-driven rollers in an amount of three to eighteen, and there are also rollers for grinding the low magnetic material of dump metallurgical slag to a value of 0-1.0 mm moreover, the adjustable roller between the support and the adjusting screw has a disk spring, there is a shaft furnace with tangentially located nozzles, there is a dispenser, as well as a rack, a working turn which is equipped with magnetic elements consisting of a movable and fixed sets of permanent magnets placed in two parallel planes, the movable set of permanent magnets equipped with a rack, gear with a drive for moving the movable set of permanent magnets in the direction transverse to the magnetic flux, as well as an eccentric, kinematically connected through a system of gears with a gear drive to move the movable set in the direction of magnetic flux, and the magnetic elements the shelves have magnetic flux with a coercive force from 1900 kA / m to 3000 kA / m, and the shelves are placed at an angle from 0 ° to 75 ° to the vertical.

Сущность изобретения поясняется рисунком, на котором:The invention is illustrated in the figure, on which:

Фиг. 1 - схематическое изображения оборудования установки.FIG. 1 is a schematic representation of the equipment of the installation.

Фиг. 2, а, б, в - схематическое изображение магнитного элемента.FIG. 2a, b, c is a schematic representation of a magnetic element.

Фиг. 3 - схематическое изображение неприводного шкива с планетарными роликами.FIG. 3 is a schematic illustration of a non-driven pulley with planetary rollers.

Установка для переработки отвального металлургического шлака (фиг. 1) состоит из бункера 1, транспортера 2, устройства 3 снятия «коржей» 4 и кусков шлака 5 более 300 мм, шаровой мельницы 6, транспортера 7 для извлечения «корольков» 8, имеющего на рабочей поверхности 9 магнитные элементы 10, состоящие (фиг. 2, а) из двух наборов 11 и 12 постоянных подвижных магнитов 11 и неподвижных магнитов 12, имеющих магнитный поток 14 с коэрцитивной силой от 900 кА/м до 1300 кА/м, размещенных в двух параллельных плоскостях 13. Для размыкания магнитного потока 14 (Фиг. 2) магнитных элементов 10 (фиг. 1) имеется выключатель 15, установленный на ведомой ветви 16 (фиг.1) транспортера 7 на расстоянии двух радиусов R₂ ведомого шкива 17 от центра 18 ведомого шкива 17 транспортера 7 по направлению движения транспортерной ленты со скоростью «V», и выключатель 19 замыкания магнитного потока 14 (фиг. 2), установленный на ведомой ветви 16 транспортера 7 на расстоянии двух радиусов R₁ оси центра ведущего шкива 20. Ведомый шкив 17 (фиг. 3) имеет планетарно расположенные по отношению ведомого шкива 17 ролики 21 в количестве от трех до восемнадцати. При количестве менее трех планетарно расположенных роликов 21 рабочая поверхность 9 транспортера 7 перестает вибрировать и сбрасывать фракцию отвального сталеплавильного шлака из магнитных частиц 22, состоящих из Fe₂O₃, FeO и немагнитных частиц 23 на транспортер 24, кроме того, имеются также вальцы 25, 26, причем регулируемый вальц 26 имеет тарельчатую пружину 27 между подушкой 28 и регулировочным винтом 29. Имеется тоннельная печь 30 с тангенциально расположенными горелками 31. Также имеется дозатор 32 и стеллажи 33, рабочая поверхность 34 которых снабжена магнитными элементами 10, состоящими (фиг. 2,а) из двух наборов 11 и 12 постоянных магнитов, размещенных в двух параллельных плоскостях 13, с коэрцитивной силой от 1900кА/м до 3000 кА/м, а также «включателя - выключателя» 35 для замыкания и размыкания магнитного потока 14 (фиг. 2,а) и емкости (фиг. 1) для сбора продуктов переработки металлургического отвального шлака, а именно маломагнитных материалов (Fe₂O₃, FeO) 22, немагнитных частиц 23. Стеллаж 33 наклонен к вертикали под углом α=0-75°, а дозатор 32 работает «правой» и «левой» стороной. Магнитный элемент 10 состоит (фиг. 2,а) из двух наборов 11 и 12 постоянных магнитов, размещенных в двух параллельных плоскостях 13. Наборы постоянных магнитов 11, 12 магнитных элементов 10 для транспортера 7 для извлечения «корольков» 8 имеют магнитный поток 14 с коэрцитивной силой от 900 кА/м до 1300 кА/м, а наборы постоянных магнитов 11, 12 магнитных элементов 10 для стеллажей 33, предназначенных извлекать маломагнитные материалы (Fe₂O₃, FeO) 22, имеют магнитный поток 14 с коэрцитивной силой от 1900кА/м до 3000 кА/м. Подвижный набор 11 постоянных магнитов имеет рейку 36 (фиг. 2,а), шестерню 37, выполненные из немагнитного материала, имеется электродвигатель 38 для перемещения подвижного набора 11 постоянных магнитов в поперечном по отношению магнитного потока 14, а также эксцентрика 39 и набора шестерен 40, обеспечивающих кинематическую связь эксцентрика 39 с электродвигателем 38 шестерни 40, для перемещения подвижного блока 11 постоянных магнитов (фиг. 2,б) на величину Δ от 1,0 до 2,0 мм в направлении магнитного потока 14.A plant for processing dump metallurgical slag (Fig. 1) consists of a hopper 1, a conveyor 2, a device for removing “cakes” 4 and pieces of slag 5 over 300 mm, a ball mill 6, a conveyor 7 for extracting “kings” 8, which has a working surface 9 magnetic elements 10, consisting (Fig. 2, a) of two sets of 11 and 12 permanent movable magnets 11 and fixed magnets 12 having a magnetic flux 14 with a coercive force of 900 kA / m to 1300 kA / m, placed in two parallel planes 13. To open the magnetic flux 14 (Fig. 2) magnetic elements 10 (Fig. 1) there is a switch 15 mounted on the driven branch 16 (Fig.1) of the conveyor 7 at a distance of two radii R _{2 of the} driven pulley 17 from the center 18 of the driven pulley 17 of the conveyor 7 in the direction of movement of the conveyor belt with a speed of "V" and the magnetic flux closure switch 19 (FIG. 2) mounted on the driven branch 16 of the conveyor 7 at a distance of two radii R _{1 of the} axis of the center of the driving pulley 20. The driven pulley 17 (FIG. 3) has rollers 21 planetary located relative to the driven pulley 17 in an amount of three to eighteen. When the number of less than three planetary rollers 21 is located, the working surface 9 of the conveyor 7 stops vibrating and discharges the fraction of dump steelmaking slag from magnetic particles 22, consisting of Fe ₂ O ₃ , FeO and non-magnetic particles 23 onto the conveyor 24, in addition, there are also rollers 25, 26, and the adjustable roller 26 has a disk spring 27 between the cushion 28 and the adjusting screw 29. There is a tunnel oven 30 with tangentially located burners 31. There is also a dispenser 32 and shelving 33, the working surface 34 of which is provided with and magnetic elements 10, consisting (Fig. 2, a) of two sets of 11 and 12 permanent magnets placed in two parallel planes 13, with a coercive force of 1900 kA / m to 3000 kA / m, as well as a “switch-on-switch” 35 for closing and opening the magnetic flux 14 (Fig. 2, a) and capacity (Fig. 1) for collecting products of processing metallurgical waste slag, namely, low-magnetic materials (Fe ₂ O ₃ , FeO) 22, non-magnetic particles 23. The rack 33 is tilted to the vertical at an angle α = 0-75 °, and the dispenser 32 works with the "right" and "left" side. The magnetic element 10 consists (Fig. 2, a) of two sets of permanent magnets 11 and 12, placed in two parallel planes 13. Sets of permanent magnets 11, 12 of the magnetic elements 10 for the conveyor 7 to extract the “kings” 8 have a magnetic flux of 14 s with a coercive force of 900 kA / m to 1300 kA / m, and sets of permanent magnets 11, 12 of magnetic elements 10 for racks 33 designed to extract low-magnetic materials (Fe ₂ O ₃ , FeO) 22, have a magnetic flux 14 with a coercive force of 1900 kA / m up to 3000 kA / m. The movable set of permanent magnets 11 has a rack 36 (Fig. 2, a), gear 37 made of non-magnetic material, there is an electric motor 38 for moving the movable set of 11 permanent magnets transverse to the magnetic flux 14, as well as the eccentric 39 and gear set 40 providing a kinematic connection of the eccentric 39 with the electric motor 38 of the gear 40 to move the movable block 11 of the permanent magnets (Fig. 2, b) by Δ from 1.0 to 2.0 mm in the direction of magnetic flux 14.

Установка для переработки отвального металлургического шлака работает следующим образом.Installation for processing dump metallurgical slag works as follows.

Из бункера 1 (фиг. 1) металлургический шлак из поступает на транспортер 2, где грузоподъемным устройством 3 отбираются «коржи» 4 и куски шлака более 350 мм 5, остальной материал поступает в шаровую мельницу 6, где измельчается до фракции 0-20 мм и поступает на транспортер 7, на рабочей поверхности 9 которого установлены магнитные элементы 10, состоящие (фиг. 2,а) из подвижного набора постоянных магнитов 11 и неподвижного набора магнитов 12, размещенных в двух параллельных плоскостях 13, имеющих магнитный поток 14 с коэрцитивной силой от 900 кА/м до 1300 кА/м. Магнитные элементы 10 транспортера 7 (фиг. 1) притягивают «корольки» 8 из измельченной шаровой мельницей 6 массы отвального металлургического шлака и прочно удерживаются магнитным полем магнитных элементов 10. Магнитное поле с коэрцитивной силой от 900 кА/м до 1300 кА/м извлекает из измельченного в шаровой мельнице 6 практически 100% железа в виде «корольков» 8. Магнитный элемент 10, находящийся на рабочей поверхности 9 транспортерной ленты транспортера 7, огибает ведомый шкив 17, который имеет планетарно расположенные ролики 21 (фиг. 3). При этом, накатываясь на ролики 21, лента транспортера 7 изгибается и вибрирует, способствуя сбросу слабомагнитных частиц 22 и немагнитных частиц 23 на транспортер 24, а чистое железо «корольков» 8, обладающих высокими магнитными свойствами, удерживается магнитным потоком 14. Далее полотно транспортера 7 переходит в ведомую ветвь 16 и на расстоянии двух радиусов R₂ ведомого шкива 17 от центра 18 ведомого шкива 17 входит в контакт с выключателем 15, который замыкает (фиг. 2,а) магнитный поток 14, и «корольки» 8 (фиг. 1) свободно падают в емкость 41. При дальнейшем движении ведомой ветви 16 магнитный элемент 10 входит в контакт с включателем, находящимся на расстоянии двух радиусов R₁ от центра ведущего шкива 20, в результате магнитный поток 14 замыкается, (фиг. 2,а), и при дальнейшем движении магнитный элемент 10 огибает ведущий шкив 20, переходит на ведущую ветвь 9 и рабочий цикл повторяется. После извлечения «корольков» 8 смесь слабомагнитных частиц 22 и немагнитных частиц 23 по транспортеру подается в вальцы 25, 26, для более тонкого измельчения до размеров 0-1,0 мм, тарельчатая пружина 27 обеспечивает увеличение зазора между вальцами 25, 26, если произойдет случайное попадание «корольков» 8 и предотвращает повреждение поверхности вальцев 25, 26. После измельченный отвальный металлургический шлак поступает в тоннельную цилиндрическую печь 30, где при свободном падении через продукты горения нагревается до 100-150°C и избавляется от содержащейся в ней влаги, что обеспечивает высокую сыпучесть частиц и эффективное разделение слабомагнитных частиц 22 и немагнитных частиц 23. Направленные тангенциально к образующей горелки 31 обеспечивают закручивание горячего потока и предохранения стенок тоннельной цилиндрической печи в результате трения частиц о стенку. Просушенный шлак из тоннельной цилиндрической печи 30 поступает в дозатор 32, который работает «правой» и «левой» стороной. При работе «левой» стороной из дозатора 32 одна тонна измельченного до 0-1,0 мм отвального металлургического шлака из смеси маломагнитных частиц 22 материалов (Fe₂O₃, FeO) 32 и немагнитных частиц 23 поступает на стеллаж 33, на поверхности которого установлены магнитные элементы 10, включаемые «включателем - выключателем» 35. Смесь частиц маломагнитных материалов 22 и немагнитных частиц 23 под действием сил тяжести падает, а мощный магнитный потока 14 с коэрцитивной силой от 2300 кА/м до 3000 кА/м из смеси немагнитных частиц 23 и маломагнитных частиц 22 извлекает и удерживает маломагнитные частицы 22 (Fe₂O₃, FeO) на поверхности магнитных элементов 10, а немагнитные частицы 23 ссыпаются под действием силы тяжести в емкость 41. В это время на «правой» стороне заполненная немагнитным материалом 22 емкость 41 перемещается из положения «б» в положение «в», а емкость 41 из положения «а» перемещается в положение «б». «Включатель - выключатель» 35 замыкает магнитный поток 14, и маломагнитные частицы 22 перестают удерживаться магнитным полем и под действием силы тяжести сбрасываются в емкость 41. В дальнейшем рабочий цикл повторяется. Угол α=0-75° принят из соображений повышения эффективности работы стеллажа 33. При угле α, меньшем 0°, ухудшается работа по извлечению маломагнитного материала 22, так как маломагнитные частицы 23 отклоняются от действия магнитного потока 14, а при угле α больше 75° частицы пустой породы 33, на которые действует только сила тяжести, за счет сил трения задерживаются на поверхности магнитного элемента 10, ухудшая качество очистки металлургического отвального шлака.From the hopper 1 (Fig. 1) the metallurgical slag is fed to the conveyor 2, where the “cakes” 4 and pieces of slag more than 350 mm 5 are taken out by the lifting device 3, the rest of the material enters the ball mill 6, where it is crushed to a fraction of 0-20 mm and arrives at the conveyor 7, on the working surface 9 of which are installed magnetic elements 10, consisting (Fig. 2, a) of a movable set of permanent magnets 11 and a fixed set of magnets 12 placed in two parallel planes 13 having a magnetic flux 14 with a coercive force of 900 kA / m to 1300 kA / m. The magnetic elements 10 of the conveyor 7 (Fig. 1) attract the “kings” 8 from the crushed ball mill 6 of the mass of dump metallurgical slag and are firmly held by the magnetic field of the magnetic elements 10. A magnetic field with a coercive force of 900 kA / m to 1300 kA / m is extracted from crushed in a ball mill 6 almost 100% iron in the form of "kings" 8. The magnetic element 10, located on the working surface 9 of the conveyor belt of the conveyor 7, envelops the driven pulley 17, which has planetary rollers 21 (Fig. 3). At the same time, rolling on the rollers 21, the conveyor belt 7 bends and vibrates, contributing to the discharge of weakly magnetic particles 22 and non-magnetic particles 23 onto the conveyor 24, and the pure iron of the “kings” 8 with high magnetic properties is retained by the magnetic flux 14. Further, the conveyor belt 7 passes into the driven branch 16 and at a distance of two radii R _{2 of the} driven pulley 17 from the center 18 of the driven pulley 17 comes into contact with the switch 15, which closes (Fig. 2, a) magnetic flux 14, and the "beads" 8 (Fig. 1 ) freely fall into the tank 41. With long-range it flows return run 16, the magnetic member 10 comes into contact with a switch located in the region of the two R ₁ radius from a leading center of the pulley 20, resulting in the magnetic flux 14 is closed (FIG. 2a), and on further movement the magnetic element 10 encircles driving pulley 20, goes to the leading branch 9 and the duty cycle is repeated. After extraction of the “kings” 8, a mixture of weakly magnetic particles 22 and non-magnetic particles 23 is fed through a conveyor to the rollers 25, 26, for finer grinding to sizes 0-1.0 mm, a disk spring 27 provides an increase in the gap between the rollers 25, 26, if accidental ingestion of “kings” 8 and prevents damage to the surface of the rollers 25, 26. After the crushed dump metallurgical slag enters the tunnel cylindrical furnace 30, where it is heated to 100-150 ° C during free fall through the combustion products and gets rid of scheysya moisture therein that provides high flowability of particles and the effective separation of weakly magnetic particles 22 and non-magnetic particles 23. Directional tangential to the generatrix of the burner 31 provide winding flow of hot tunnel walls and Prevention cylindrical furnace as a result of friction against the wall of the particle. The dried slag from the tunnel cylindrical furnace 30 enters the dispenser 32, which operates on the "right" and "left" side. When working with the "left" side of the dispenser 32, one ton of metallurgical slag crushed to 0-1.0 mm from a mixture of low-magnetic particles of 22 materials (Fe ₂ O ₃ , FeO) 32 and non-magnetic particles 23 enters the rack 33, on the surface of which are installed magnetic elements 10 turned on by the “on / off switch” 35. The mixture of particles of low-magnetic materials 22 and non-magnetic particles 23 under the influence of gravity falls, and a powerful magnetic flux 14 with a coercive force of 2300 kA / m to 3000 kA / m from a mixture of non-magnetic particles 23 and low-magnetic particles 22 extract m and retains low magnetic particles 22 (Fe ₂ O _3, FeO) on the surface of the magnetic elements 10 and the non-magnetic particles 23 are poured by gravity into the container 41. At this time, to the "right" side of the nonmagnetic material 22 filled container 41 moves from the position "B" to position "c", and the container 41 from position "a" moves to position "b". A “switch-on-switch” 35 closes the magnetic flux 14, and the low-magnetic particles 22 are no longer held by the magnetic field and, under the action of gravity, are discharged into the container 41. In the future, the work cycle is repeated. The angle α = 0-75 ° was adopted for reasons of increasing the efficiency of the rack 33. When the angle α is less than 0 °, the extraction of low-magnetic material 22 is impaired, since the low-magnetic particles 23 deviate from the action of the magnetic flux 14, and when the angle α is greater than 75 ° gangue particles 33, which are affected only by gravity, are retained due to friction on the surface of magnetic element 10, impairing the quality of cleaning of metallurgical waste slag.

Работа магнитного элемента 10 следующая. В рабочем положении (фиг. 2,а) магнитный поток 14 разомкнут и маломагнитные частицы (Fe₂O₃, FeO) 22 притягиваются к поверхности магнитного элемента 10 коэрцитивной силой от 2300кА/м до 3000 кА/м, поэтому счистить механическим путем притянутый маломагнитные частицы 22 (скребками, щетками) без повреждения поверхности постоянных магнитов невозможно. В связи с этим разработано устройство для снятия маломагнитных частиц 22 за счет замыкания магнитного потока 14. При включении электродвигателя 38 шестерня 37 приходит во вращение и своими зубьями перемещает рейку 36. Чтобы снизить силы трения при скольжении поверхности постоянных магнитов относительно друг друга, одновременно (фиг. 2,б) благодаря кинематической связи через шестерни 40 приводится во вращение эксцентрик 39, который перемещает подвижный блок 11, в направлении действия магнитного потока 14 на величину Δ от 1,0 до 2,0 мм. При зазоре, меньшем чем 1,0 мм, возможны механические контакты неровностей поверхности постоянных магнитов, а при величине более 2,0 мм увеличиваются габариты и материалоемкость механизма перемещения блока постоянных магнитов 11 относительно неподвижного блока 12. Когда подвижный блок 11 рейкой 36 устанавливается в исходное положение относительно неподвижного блока 12, эксцентрик 39 проворачивается в минимальное положение (фиг. 2,в), зазор Δ закрывается и в результате магнитный поток 14 подвижного блока 11 и неподвижного блока 12 замыкаются друг на друга, поток маломагнитных частиц 22 не удерживается магнитным полем и под действием силы тяжести сбрасывается в емкость 41.The operation of the magnetic element 10 is as follows. In the operating position (Fig. 2a), the magnetic flux 14 is open and low-magnetic particles (Fe ₂ O ₃ , FeO) 22 are attracted to the surface of the magnetic element 10 by a coercive force of 2300 kA / m to 3000 kA / m, therefore, mechanically clean the attracted low-magnetic particles 22 (scrapers, brushes) without damaging the surface of permanent magnets is impossible. In this regard, a device has been developed for removing low-magnetic particles 22 by closing the magnetic flux 14. When the motor 38 is turned on, the gear 37 comes into rotation and moves the rack 36 with its teeth. To reduce the friction forces when the surface of the permanent magnets is sliding relative to each other, simultaneously (Fig. .2, b) due to the kinematic connection through gears 40, the eccentric 39, which moves the movable block 11, is rotated in the direction of action of the magnetic flux 14 by Δ from 1.0 to 2.0 mm. With a gap of less than 1.0 mm, mechanical contacts of the irregularities of the surface of the permanent magnets are possible, and with a value of more than 2.0 mm, the dimensions and material consumption of the mechanism for moving the block of permanent magnets 11 relative to the stationary block 12 increase. When the movable block 11 is installed by the rail 36 in the original position relative to the fixed block 12, the eccentric 39 is rotated to the minimum position (Fig. 2, c), the gap Δ is closed and, as a result, the magnetic flux 14 of the moving block 11 and the fixed block 12 are closed to each other on the other hand, the flow of low-magnetic particles 22 is not retained by the magnetic field and, under the action of gravity, is discharged into the container 41.

Применение установки для переработки отвального металлургического шлака, основанной на использовании постоянных магнитов, многократно снижает расход электроэнергии, улучшает работу электрических сетей, а современный уровень развития постоянных магнитов позволяет создавать сверхмощное магнитное поле с коэрцитивной силой более 3000 кА/м, которое обеспечивает практически 100% извлечение даже маломагнитных материалов из отвальных металлургических шлаков и обеспечит существенный экономический эффект и улучшит экологическую обстановку металлургических комбинатов.The use of a plant for processing metallurgical slag based on the use of permanent magnets reduces energy consumption many times, improves the operation of electric networks, and the current level of development of permanent magnets allows you to create an ultra-powerful magnetic field with a coercive force of more than 3000 kA / m, which provides almost 100% recovery even low-magnetic materials from dump metallurgical slags will provide a significant economic effect and improve the environmental situation metallurgical plants.

Claims

A plant for processing waste metallurgical slag, comprising a hopper, a device for extracting “cakes” and pieces of slag more than 350 mm and a ball mill, characterized in that it is equipped with a conveyor for extracting “kings” having on its working surface magnetic elements consisting of a movable and fixed sets of permanent magnets placed in two parallel planes, and the movable set of permanent magnets is equipped with a rack, gear with a drive for transverse relative to the magnetic flux of constant displacement magnets and an eccentric kinematically connected through a system of gears with a gear drive to move the movable set of permanent magnets in the direction of magnetic flux by 1 to 2 mm, and the magnetic elements of the conveyor for extracting “kings” have a magnetic flux with a coercive force of 900 kA / m to 1300 kA / m, while a switch is installed on the driven branch of the conveyor to close the magnetic flux at a distance of two radii of the driven pulley from the center of the driven pulley in the direction of travel an conveyor belt, and the driven pulley is equipped with planetary non-driven rollers in an amount of three to eighteen, and a switch for opening the magnetic flux at a distance of two radii of the driving pulley from the center of the driving pulley, with rollers for grinding the low magnetic material of dump metallurgical slag to a value of 0-1.0 mm, and the adjustable roller between the support and the adjusting screw has a disk spring, a dispenser and shelving, the working surface of which is equipped with magnetic elements, consisting they are from a movable and fixed set of permanent magnets placed in two parallel planes, and the movable set of permanent magnets is equipped with a rack, gear with a drive for lateral movement of the moving block of permanent magnets relative to the magnetic flux and an eccentric kinematically connected through a gear system with a gear drive to move the movable block in the direction of magnetic flux by a value of from 1.0 to 2.0 mm, and the magnetic elements of the shelves have a magnetic flux with a coercive force t 1900 kA / m to 3000 kA / m, and the racks are arranged at an angle from 0 ° to 75 ° to the vertical.