Способ получения шлакопемзового гравия

ОПИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскикСоциалистичесииаРеспублик 1893922(23)Приоритет Вкударствеиай ююпет СССР ае делам забуетеквй н атцатвй(53) УДК 669.054. . 82:69 1. 322 (088.8) Опубликовано 30.12,81, бюллетень М 48 Дата опубликования описания 02,01.82 О . Н. Анненко, И. А. Мннкйленко, И. И, Кобаоко й Ю. В; ЧаллыгннИнститут технической твппофизики АН Украинсвй ССР.1Изобретение относится к попучениюстроительных и теплоизоляционных материалов из расппавов металлургических шлаков и может быть использовано дпя производства шаровидных зерен иэ поризованного доменного шпака на метал-. лургических заводах страны,Известен способ изготовления гравия иэ шлакового расплава путем подачи последнего между контактирующими одна с другой формообразующими поверхностями барабана и валка, установленноговнутри него 111Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спо соб изготовления шаровидных зерен иэ поризованного шлакового расплава посредством пропускания его между контактирующими водоохпаждаемыми валками формовочной машины с лунками на их поверхности, Лунки при смыкании об разуют замкнутую формообразующую камеру. Находящийся в ней вспученный еще пластичный шлак охлаждается и на его 2поверхности образуется твердая корка.Поспе этого лунки размыкаются и извлеченные из тйих зерна медленно охлаждают в бункере ,23Недостатком известных способов яв.- а ляется слабое охлаждение вспученногошпака в процессе формования зереншлакопемзового гравия, из-за чего онислипаются и деформируются после выхода из вращающихся вапков. В конечном йО счете, это приводит к уменьшению скорости формовочной машины.Кроме того, зерна, имеющие высокуютемпературу после выхода из валков установки, слипаются при складирояании в бун 1 ф кер, изменяют свою форму, что резкоухудшает качество продукции.Цель изобретения - увеличение производитвпьности процесса переработки шла.- кового расплава.топ Указанная цель достигается тем, чтов способе получения шлакопемзового гравия из поризованного расплава металлургического шлака, преимущественно домен 893922ного, включающему пропускание его между контактирующими водоохлаждаемымивалками формовочной машины с лункамина их поверхности при одновременном обдуве зерен охлаждающей средой и последующее охлаждение после формовочноймашины, последнее осуществляют в кипящем слое сыпучего материала с диаметром частиц от 0,1 до 0,35 мм, при этомотношение действительной скорости поев одоожижаюшего агента к минимальной, прикоторой слой переходит в псевдоожиженноесостояние, составляет 3-8, а действительная скорость равна 0,2-0,4 м/с.При увеличении числа псевцоожиженият.е. отношения действительной скоростигаза к минимальной скорости, более 8,увеличиваются расход ожижителя (воздуха), затраты мощности на прокачку ипотери на гидравлические сопротивления,Кроме того, это приводит к уносу частиц(песка), снижению концентрации частици уменьшению коэффициента теплоотдачи К,С уменьшением числа псеводоожижения25менее 3 уменьшаются значения коэффициентов теплоотдачи и снижается интенсивность процесса теплообмена между гранулами и псевдоожиженным слоем, что приводит к повышенному удельному расходувоздуха и увеличению габаритов устройства,Снижение действительных скоростей ожижителя (воэдуха) менее 0,2 м/с уменьшает фонтанирование частиц в ки пящем слое и снижает интенсивность процесса теплооб мена (для характерных размеров частиц;кварцевого песка диаметром 0,1:0,35 мм), а увеличение скоростей более 0,4 м/с приводит к завышенным затратам мощности на прокачку воздуха, уносу частиц и уменыпению коэффициентов теплоотдачи между грану- лами гравия и псевдоожиженным слоем. 45В кипящем слое зерна быстро охлвмдаются на поверхности с образованием толстой корочки, которая препятствует изменению формы зерен при их дальней 50 шем перемещении и складировании в бункере. Сднавременно создаются условия увеличения скорости вращения валков формуюшей машины и повышения, таким образом, производительности процесса.Согласно предлагаемому способу расплав доменного шлака поризуется любым известным способом, например, продувкой его водовоздушными струями и при этомохлаждают его от 1400 до 1200 С.Образующиеся куски шлаковой пемзы впластическом состоянии, пропускают междуцилиндрическими водоохлаждаемыми валками с лунками на их поверхности, Приэтом образуются зерна шлакопемзовогогравия, например шаровидной формы, Этизерна дополнительно обдувают воздухомс распыленными мелкими каплями водыдля увеличения толщины твердой корякина их поверхности,После формования зерна шлакопемзового гравия подают в кипящий слой сыпучего материала, например речного песка.Вследствие больших значений коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи впсевдоожиженном,(кипящем) слое пескак поверхностям теплообмена шаровых зе-.рен, введенным в слой, а также вследствие интенсивного перемешивания частицпеска и зерен и омывания их воздухом,создают условия, при которых осуществляют не только высокоинтенсифицированныйпроцесс переноса тепла от поверхностизерен к слою, обеспечивающий быстроеутолщение на зернах корочки, но и выполняют точное регулирование процессас одновременным отводом больших количеств тепла,Передача тепла с поверхности шаровых зерен к псевдоожиженному слоюпеска осуществляетсятеплопроводимостью,конвекцией и лучеиспусканием, котороееще более интенсифицирует процесс. Следует отметить, что при псевдоожиженномсостоянии слоя основное термическоесопротивление около поверхности зерна,заключающееся в пограничном слое воздуха, как бы сдирают движущимися частицами песка, что приводит к дальнейше.му увеличению коэффициента теплоотдачи.Исследования показывают, что максимальное значение коэффициента теплоотдачи будет для мелких частиц с диаметром да 0,1-0,35 мм.В.таблице представлены значениякоэффициента теплоотдачи Ж и действительной скорости воздуха Ю в слоепри теплообмене с шаром с = 15 - 20 мм,помещенным внутри псевдоожиженногослои кварцевого песка (ожижительвоздух).Преимуществами предлагаемого спосо 5 а являютоя малый расход ожижающегоагента - воздуха, затрачиваемого дляполучения кипящего слоя, а также простое устройство аппаратов с псевдоожи893922 А, мм Показатели О, 14 О, 198 0,216 0,428 430 370 350 305 02 023 026 03 Ж, икал/Р ч.грац.Ф, м/с 27 5 230 0,47 0,4 Составитель.И. ИноземцеваРедактор С. Крупвнина Техред А. Бабинвц Корректор Е. Рошко Заказ 11387/39 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитетаСССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 женным слоем, легкость их механизации и автоматизации. При попадании в кипящий слой зерна гравия с тонкой затвердевшей коркой сохраняют свою ф:рму, нв слипаются и быстро утолщают поверхноь стную корочку. Зерна гравия, падая в кипящий слой, не разрушаются, а как бы совершают мягкую посадку в псевдожижениый слой, нв нарушая поверхностной корочки, омываются движущимися частицами песка с воздухом, сами движутся в слое, не слипаются, интенсивно охлаждаются, увеличивая толщину поверхност ф ор мула изобретения Способ получения шлакопемзового гравия из поризованного расплава металлургического шлака, преимущественно доменного, включающий ропускание его между контактирующими всаооииикдаемыми валками формовочной машины с лунками на их поверхности при одновременном обдуве зерен охлаждающей средой и последующее охлаждение после формовочной машины, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, .с целью увеличения производительности процесса переработки шлакового расплава, последующее охлаждение зерен шлакопемзового гравия осуной корочки, и упрочняются. При этомохлаждение зерен достаточно мягкое длятого, чтобы на поверхности не образовывались трещины, как это происходит при 3 погружении их в воду. При дальнейшейтранспортировке и термической обработкезерна не слипаются и уже не изменяютсвоей формы до складирования. Это позволяет увеличить скорость вращения Э валков формообразующей машины и тем . самым увеличить производительностьпроцесса переработки расплава металлургического шлака. Иществляют в кипящем слое сыпучего материала с диаметром частиц от 0,1 до 0,35 мм, при этом отношение действительной скорости псевдоожнжающего агеи та к минимальной, при которой слой пере 30ходит в псевдоожиженное состояние, составляет 3-8, а действительная скорость равна 0,2-0,4 м/с. Источники информации,фф принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮю 294809,кл. С 04 В 5/04, 1968.2. Авторское свидетельство СССРМ 172219, кл. С 04 В 5/04, 1962а (ц),