SU1401025A1 - Способ переработки распадающегос металлургического шлака - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к переработке самораспадающихс  металлургических шлаков. Цель - повышение эффективности и экономичности процесса, утилизации тепла и улучшение условий, труда. Охлаждение расплава и гранул цию металл овключений ведут одновременно путем контакта сло  перерабатываемого. шлака, движущегос  под действием гра- витационых сил по направл ющим охлаждаемым поверхност м элементов системы испарительного или вод ного охлаждени . Гранул цию металловключеНИИ,охлаждение шпака и отделение распавшихс  пьшевидных частиц шлака от металло- включений ведут в теплоизолированной камере. 1 ил, 1 табл. (Л

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к переработке самораспадающихс  металлургических ишаков.5

Цель изобретени  - повыиение эффективности и экономичности процесса, утилизации тепла и улучшение условий труда.

На чертеже изображена принципиаль-)0 на  схема устройства дл  реализации способа переработки распадающегос  металлургического шлака.

Расглав шлака из ковша 1 через входной патрубок заливают в теплоизо-15 лированную камеру 2 на наклонную направл ющую поток поверхность 3, котора  снабжена охлаждающими элементами 4, например системой испарительного охлаждени . IЯ организации передви- О жени  шлака по направл ющим поверхност м под действием гравитационных сил угол о( их наклона выбирают из условий обеспечени  стекани  расплава на начальной стадии процесса, измен   25 его .до угла наклона | , не меньшегр, чем минимальный угол естественного откоса пылевидных частиц шлака данного процесса. Дл  распределени  во времени процесса охлаждени  движуще- 30 гос  шлака внутри камеры 2 размещ ют несколько направл ющих наклонных поверхностей , установленных на противо- .положных сторонах камеры навстречу друг друга. При выборе угла наклона, 35 длины и ширины направл ющих поверхностей стрем тс  обеспечить минимальную сло  шлака дл  повьш1ени  эффективности процесса его охлаждени м процесса гранул ции металловключений, 40 которые проход т одновременно по мере продвижени  шлака по направл ющим охлаждающим поверхност м. Охлаждение пшака сопровождаетс  его распадом.

Смесь затвердевших металлических дг гранул и ч&стиц распавшегос  шлака раздел ют путем использовани  инерционного эффекта движущегос  потока при срыве с последней из направл ющих поверхностей пылевидных частиц шлака и металлических гранул, имеющих разные плотности, массы .и линейные размеры . Кроме того, пылевидные частицы шлака подхватывает вентил ционньш поток, отвод щий пьшевоздушную смесь на пьшеочистку через газоход 5, а металлические гранулы скатываютс  в бункер металлоотсева через патрубок 6. Наиболее крупные фракции шлака отво50

55

0

5 О 5 0 5 0

г 0

5

д тс  из пылегазового потока через патрубок 7, куда они поступают под действием гравитационных сил в расширенной зоне 8 газохода при снижении несущей способности воздушного потока.

Пример. Ковш с расплавом шлака с температурой 1500 С, образовавшегос  в процессе вьшлавки низкоуглеродистого феррохрома, кантуют со сливом в отверстие на охлаждаемые полки в теплоизолированной камере с обеспечением разливани  расплава по полке с сло  50 - 100 мм. Расплав перетекает с одной наклонной охлаждаемой полки на другую, расположенную на противоположной стороне камеры со встречным наклоном. Полки перекрывают друг друга в плане, обеспечива  падение массы перерабатываемого шлака с конца одной полки на верхнюю часть другой, расположенной ниже. Процесс падени  материала с полки на полку повтор етс  6 раз. Угол наклона полок измен ют последовательно от 15 до 43 (от угла о( , обеспечивающего стенание расплава, до угла Jb , обеспечивающего ссыпание порошкообразного распавшего- с  шлака; угол j5 больше угла естественного откоса шлака).

Охлаждение и гранулирование металла происходит на охлаждаемых полках в процессе перемещени  сло  расплавленного шлака по наклонной поверхности под действием гравитационных сил.

При этом линзы расплавленного металла , наход щегос  в слое, перемещающегос  по полке шлака, охлаждаютс  быстрее шлака благодар  более высокой теплопроводности.

Так как металл имеет большую,чем шлак, плотность, линзы металла погружаютс  через слой шлака вплотную к поверхности охлаждающих наклонных полок. Перемеща сь по ним, линзы скатываютс  под действием перемещающего их сло  шлака и принимают округ- гую форму с гладкой поверхностью, т.е. превращаютс  в гранулы, на которых не может плотно закрепитьс  корочка затвердевшего позже шлака, что наблюдаетс  в известном способе, где скраповины имеют неровную поверхность с раковинами и углублени ми, в которых закрепл етс  большое количество нераспавшегос  шлака в виде корок и настылей.

Расплавленный слой пшака, перемеща сь с полки на полку, тер ют темпе

ратуру, отдава  тепло воде, охлаждающей наклонные полки. При температуре около 400 С шлак распадаетс  в порошок j пересыпающийс  на последнюю полку и падающий с нее в смеси с округлыми гранулами ранее застывшего металла .

Параметры твердой фазы по предлагаемому и известному (контрольный лист) способам приведены в таблице.

Физическое тепло перерабатываемог шлака отводитс  системой вод ного охлаждени  и используетс  дл  бытовых нужд.

После падени  массы перерабатываемого шлака с конца передней полки гранулы затвердевшего металла падают под действием собственной массы в бункер металлоотсева, а мелкодисперсные частицы шлака подхватываютс  потоком вентил ционного воздуха, создаваемого вентил тором, и поступают по газоходу на разделение твердой и газовой фаз в газоочистку. При этом в расширенной части газохода при снижении скорости пыпевоздушной смеси из нее выпадают наиболее крупные фракции шлака и поступают в бункер крупнозернистого шлака. Из газоочистки уловленный пылевидный шлак поступает в бункер и далее отгружаетс  потребителю .

Использование способа позвол ет повысить эффективность процесса путем повышени  степени разделени  конечных продуктов - шлака и металле- включении и, тем самым, повьш1ает эффективность утилизации шлака в сельском хоз йстве, а металловключений - при переплавах.

Средствами обеспечени  гранул ции включений металла  вл етс  охлажде- :ние двЮкущегос  потока шлака. Движение организуют сливом шлака на наклонную поверхность и движением его за счет сил гравитации, например использу  дл  этого наклонные направл ющие поверхности, при этом поток одновременно охлаждают за счет вьшол нени  указанных поверхностей охлаждающими . Благодар  различной теплонро- водности шлака и металлических включений (линз расплавленного металла в объеме шлака) последние охлаждаютс быстрее и соответственно быстрее затвердевают. За счет большей плотности затвердевающие линзы постепенн когружаютс  в нижние слои шлака, в р

5

5

0

5

5

0

5

0

зультате чего интенсивность их охлаждени  еще более возрастает, а ,кроме того, наход сь еще в полужидком состо нии , под действием собственного веса и динамического напора текущего расплава шлака линзы окатываютс , превраща сь в гранулы шаровидной формы с гладкой поверхностью, преп тствующей закреплению на ней корочек застьтше- го шлака.

Нар ду с гранул цией эффективность процесса повьш1аетс  за счет предупреждени  образовани  застойных зон,порождающих образование корочек шлака, благодар  посто нному перемешиванию и турбулизации потока расплава шлака, движущегос  в процессе охлаждени .

. Экономичность процесса переработки шлака повышаетс  за счет экономии энергоресурсов на организацию охлаждени . Кроме того, предлагаемый способ позвол ет утилизировать выдел емое в процессе охлаждение шлака физическое тепло, использу  его в дальнейшем на технологические нужды сторонних процессов или дл .отоплени .Средством , обеспечивающим возможность утилизации,  вл етс  использование дл  охлаждени  процесса теплообмена с охлаждающими поверхност ми, представл ющими собой элементы системы испарительного охлаждени  (или водного). Кроме того, дл  снижени  теплопотерь процесс ведут в теплоизолированной ка- камере, что обеспечивает улучшение условий труда обслуживающего персонала

Повьш1ению степени разделени  затвердевших продуктов металл - шлак способствует то, что округлые гранулы металла, имеющие большие размеры, плотность и массу, легко и полностью отдел ютс  от мелкодисперсного распавшегос  шлака в зоне падени  смеси с конца последней охпаждающей поверхности . Причем гранулы под действием гравитационных сил падают в бункер металлоотсева, а пылевидные частицы шлака подхватываютс  горизонтальным воздушным потоком вентил ционного устройства и транспортируютс  в шлаковый буукер через систему пыпеочи- стки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ перераб.отки распадающегос  металлургического шлака, включающий охлаждение шлака, сопровождающеес 

   его распадом, отделение распавшихс  пылевидных частиц пшака от металло- включений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффектив- ности и экономичности процесса, утилизации тепла и улучшени  условий труда, перед отделением металловклю- чений от шлака осуществл ют их гра ,

   10256

   нул цию путем подачи перерабатьюае- мого шлака на направл ющие элементы системы испарительного или вод ного охлаждени , причем охлаждение, гранул цию металловключений и отделение распавшихс  пылевидных частиц от металлического гранул та производ т в теплоизол ционной камере.

   Известный

   1500-1600 8,5

   Предлага- емый

   1500-1600

   1,3

   Шлак 2,3 Металло- включе- ; ни  90,4 Немагнитный продукт (корки) 7,3

   ,1

   Шлак

   Металлo- включe- ни 

   Немагнитный продукт (корки)

   1,3

   98,7

   С учетом потерь через стенки камеры и в газоочистке , с гор чим металлоотсевом и пылевидным шлаком, имеющим температуру . 200-359°С, выбрасываемый в атмосферу,после газоочистки воздух имеет температуру -U 100°С.

   подсоса ffff3dt/}(a

   Л Метадло- Крупные gypoff- dHfltot eHUfl ции ш/faMa

   Шланабоэ - душна  смесь на ovucmHi/