Способ грануляции металлургических шлаковых расплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (111 04 В 5 02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ шлаков при т.пл. 1600- оверхность 2 об/мин, а охлаждения касается с ее. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ(56) Авторское свидетельство СССР У 622775, кл. С 04 В 5/02, 1976.Авторское свидетельство СССР Р 628109, кл. С 04 В 5/00, 1977.(54) (57) СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВЫХ РАСПЛАВОВ путемдиспергирования расплава на частицы.и охлаждения их до затвердевания вводовоздушном потоке при транспортировании в полости цилиндрическойповерхности, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности, выделения металла из шлака и стабилизации рассыпающихся переработке расплавов с 1800 С, цилиндрическую вращают со скоростью 2- водовоздушнйй поток для подают так, что он сопр этой поверхностью вдоль03049 50 55 1 1 12Изобретение относится к переработ-; ке высокотемпературных расплавов и может быть использовано в черной и цветной металлургии при переработке шлаковых расплавов, в частности от выплавки ферросплавов.Цель изобретения - повышение надежности, выделение металла иэ шлака и стабилизация рассыпающихся шлаков при переработке расплавов с т.пл. 1600-1800 С.Способ включает диспергирование расплава на частицы, охлаждение их до затвердевания в .водовоэдушном пото ке при транспортировании в полости цилиндрической поверхности, при этом цилиндрическую поверхность вращают со скоростью 2-12 об/мин, а водо- воздушный поток подают так, что он соприкасается с этой поверхностью вдоль нее.Подача водовоздушного потока вдоль образующей вращающейся цилиндрической поверхности,соприкасающегос с этой поверхностью, обеспечивает разгон диспергированных частиц,движущихся в потоке, и вместе с тем сдувание частиц, налипших на необдуваемую часть поверхности, которые при вращении поверхности смещаются в зону потока, Это предотвращает накапливание частиц на необдуваемой поверхности и зашлаковывание полости, повышает стабильность процесса и обеспечивает полное затвердевание частиц во время полета. Так как поверхностное натяжение на границе раздела металл - шлак больше поверхностного натяжения шлака и меньше поверхностного натяжения металла, то при движении капель в потоке воздуха шлаковый расплав сдувается с частиц металла и таким образом включения металла выделяются в виде отдельных частиц, которые после затвердевания легко отделяются от частиц шлака.lВысокая удельная поверхность образующихся частиц и их обдув водовоэдушной смесью обеспечивает высокие скорости охлаждения шлака, эа счет чего осуществляется его термическая стабилизация от силикатного распада.На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ,Шлаковый расплав сливают в диспергирующее устройство 1, например, наклонный виброжелоб, которое дис 5 10 15 20 я25 30 35 40 45 пергирует расплав на частицы при входе в полость 2 вращающейся цилиндри-ческой поверхности, например барабанного холодильника или трубопровода. Под диспергирующим устройством расположено сопла 3, примыкающее торцом к цилиндрической поверхности в ее нижней части. Образующиеся капли оседают внутри полости поддействием силы тяжести и попадают вводовоздушный поток, истекающий изсопла. Подок движется вдоль образующей цилиндрической поверхности 2,соприкасаясь с ней. Большая частькапель подхватывается потоком иуносится в глубь полости 2. Для обеспечения надежного уноса расход воздуха составляет 300-900 м на 1 тшлака, воды 0,1-0,3 м на 1 т шлака.Под действием турбулентных пульсацийпотока воздуха, а также в результате упругого столкновения капель спотоком некоторое количество капельвыбрасывается потоком и осаждаетсяна необдуваемом участке цилиндрической поверхности 2 в головной части,При вращении поверхности частицысмещаются в зону потока, сдуваютсяс поверхности и уносятся вглубь.Дляпредотвращения агломерации осевшихчастиц вращение цилиндрической поверхности должно осуществляться соскоростью 2-12 об/мин. Как установлено исследованиями, при скоростивращения менее 2 об/мнн происходитнакопление частиц, осевших вне зоныпотока, и их агломерация. При скоростях вращения более 12 об/мин центробежная сила, действующая на частицы,превосхОдит влияние сил тяжести иих трудно сдуть, что также ведет кагломерации. За время движения в водовоздушном потоке частицы успеваютзатвердеть и после затвердеванияпопадают в бункер-накопитель. П р и м е р. Расплав шлака силикокальция с Т = 1700 С диспергируют на виброжелобе, примыкающем к цилиндрической поверхности - барабанному холодильнику диаметром 2 и длиной 20 м, вращающемуся со скоростью 8 об/мин. На входе в холодильник под виброжелобом установлено воэдухоподающее сопло с водяной форсункой, причем нижние кромки корпуса холо-, дильника и сопла расположены на одном уровне. Диспергированные частицы шлака и металла имеют крупностьСкорость вращенияхолодильника,об/мин 0,5 1,0 2,0 6 10 12 14 Содержание фракции0-5 мм в полученномматериале, мас.7 70 80 95 94 93 90 75 Составитель В. ОбразцовТехред И.Асталош Корректор В. Бутяга Редактор Н. Гунько Заказ 8381/28 Тираж 604 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1 до 5 мм. После диспергировагия частицы попадают в водовоздушный поток, который при расходе воздуха 400 м /ми и воды 200 л/мин подается вдоль образующей цилиндрической поверхности холодильника. Водовоздушный поток подхватывает частицы и уносит их в глубь холодильника. Во время движения происходит дополнительное диспергирование крупных частиц и сдув шлака с поверхности частиц металла. При контакте раскаленных частиц с дисперсной влагой происходит интенсивное охлаждение с образованием пара. За время движения частицы затвердевают и по мере затухания потока выпадают из него и осаждаются внутри холодильника. При указанных режимах скорость охлаждения Из данных таблицы. следует, что при скоростях вращения менее 2 об/мин и более 12 об/мин в получаемом материале содержание фракции 0-5 мм резко уменьшается, что свидетельствует об агломерации частиц одна с.другой , в барабанном холодильнике. На выходе из холодильника частицы имеют температуру до 500 С. Материал состоит из смеси зерен металла и шлака. Зерна металла отделяют от шлака методом 203049 4составляет 500-1000 С/с, что обеспечивает термическую стабилизацию н шлака в высокотемпературной р -фазе.Дальнейшее охлаждение происходитпри пересыпании в плотном слое вращающегося холодильника. Для определения оптимального интервала скоростей вращения цилиндрической поверхности проводят опыты при различных 10 числах оборотов барабанного холодильника. Расходы воздуха и воды вопытах остаются постоянными. Послекаждого опыта полученный материалрассеивают по фракциям и определяют 15 содержание фракции 0-5 мм.Результаты опытов по определению оптимальныхскоростей вращенияцилиндрической поверхности даны втаблице. 1сепарации. В готовом шлаке содержание металла не превышает 0,1-057.Полученные частицы, охлажденные до20 .С, не рассыпаются в порошок и вдальнейшем при хранении не теряютсвоей формы, что свидетельствует обустойчивой стабилизации шлака. Гранулированныи шлак используют длячполучения высших марок цемента.Зашлакования барабанного холодильника не наблюдают.