Установка для грануляции огненножидких шлаков

ПИСАНИ ВТОРСКОМУ ЕТ ВИДЕТЕЛЬСТ иДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ содержащая 54) (57) 1. УСТАНОВК ГНЕННО-ЖИДКИХ шЛАКО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исследователь ский и проектно-конструкторский инст тут металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров (53) 66.099.2(088.8)(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 992453, кл. С 04 В 5/02, 1981.2. Авторское свидетельство СССР М 885022, кл. С 04 В 5/00, 1976 (прототип) . охлаждающую поверхность, канал для ,подачи шлака на эту поверхность и устройство для измельчения шлака, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью преобразования физического тепла огненно-жидких шлаков в энергетический носитель, охлаждающая поверхность выполнена неподвижной в виде полого усеченного конуса с вертикальной осью симметрии, верхним большим основанием и боковой поверхностью из теплообменных парогенерирующих элементов испарительного бх лаждения, перекрытого установленной с воэможностью вращения крышкой, а устройство для измельчения шлака выполнено в виде молотковой дробилки, при этом канал для,подачи шлака и устройство для измельчения шлака смонтированы на крышке.С:2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что внутренняяповерхность полого конуса выполненагладкой. 3. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а с я тем, что внутрейняяповерхность полого конуса выполненафасонной,11014324. Установка по пп. 1 и 4, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что каналдля подачи шлака выполнен в виде приемного и раздаточного стаканов, соединенных наклонным желобом, причемвертикальная ось симметрии приемного стакана совмещена с осью вращения крышки, а раздаточный стакан установлен на ее периферии.1Изобретение отйосится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в черной и цветной металлургии, в областях машиностроения, сопряженных с металлургическим производством, например литейным, а также в некоторых областях химической пройышленности.Известна установка, содержащая охлаждающую поверхность, выполненную в виде круглого горизонтального поворотного стола с распредеценной по его поверхности сыпучей подложкой, например дробленым шлаком, на которую в определенном, стационарно расположенном месте подается шлак из шлаковода либо иного канала для подвода шлака, устройство для распределения шлаковой подложки, устройство для измельчения шлака, выполненное в виде жестко закрепленных на вращающемся валу ножей, выгребное устройство и транспортирующий механизм, которые также расположены стационарно.В эФой установке шлак заливается и распределяется на шлаковую подложку поворотного стола в положении низкоскоростного вращения или останоаа. В процессе вращения стола проводят взрыхление и измельчение шлака вращающимися ножами, а также охлаждение подаваемой на его поверхность водой или иными охладителями, Затвердевший и измельченный шлак сбрасывают выгребным устройством на транспортирующий механизм для удаления с участка обработки Г 13Наибопее близкой к изобретению ПО технической сущности является установка для производства шлакового щебня, содержащая осаждающую поверхность, выполненную в виде карусельного устройства с поворотными водоохлаждаеьммй налетами, желоб для подвода расплава шлака и устройство для измель" чения шлака.Расплав шлака из печи по желобу поступает вйутрь корпуса и разливает ,сяплоским слоем на налетах. В. зоне ,:выгрузки налеты срываются и откиды 2ваются, ударяясь,об амортизатор. В результате удара пррисходнт дроблениеи выгрузка затвердевшего шлака 2.Однако известные конструкции ха 5 Рактериэуются полным отсутствием утилизации физического тепла шлаков, скоторыми только в цветной металлургииуносится около ЗОВ всего энергетического тепла. К недостаткам известных0 конструкций также можно отнести загрязнение окружающей среды паром, образующимся при водяном охлаждении шлака, кроме того, полученный дробленыйшлак имеет совершенно нерегулируеьнйсостав по размеру.Целью изобретения является преобразование физического тепла огненно"жидких шлаков в энергетический носктель,Указанная цель достигается тем,20 что в установке для грайуляции огненно-жидких шлаков., содержащей охлаждающую поверхность, канал для по"дачи шлака на эту поверхность и устройство для измельчения шлака, охлаж 25 дающая поверхность выполнена неподвижной в виде полого усеченного конуса с вертикальной осью симметрии,верхним большим основанием и боковой:поверхностью из теплообменных пароЗ 0 генерирующих элементов испарительнога охлаждения, перекрытого установленной с воэможностью вращения крышкой,а устройство для измельчения шлакавыполнено в аиде молотковой дробилки,5 при этом канал для подачи шлака и устФойство для измельчения шлака смонтированы на крышке.Кроме того, внутренняя поверхностьполого конуса выполнена гладкой илифасоннойПричем канал для подачи шлака выполнен в виде приемного и раздаточйого стаканоа соединенных наклоннымжелобом, причем вертикальная осьсимметрии приемного стакана совмещена с осью вращения крышки, а раздаточный стакан установлен на еепериферии.На чертеже изображена установкаЮля грайуляции огненно-жидких шлаков.установка содержит охлаждающую поверхность 1, выполненную неподвижной в виде полого усеченного конуса, ось которого расположена вертикально, а верхним является большее основание стенки этого конуса, представ ляющее собой парогенерирующие элементы 2 испарительного охлаждения.В верхней части охлаждающей поверхности 1 установлена на опорах 3 крышка 4, закрывающая сверху охлаж" 10 дающую поверхность 1 и приводимая во вращение вокруг оси, совпадающей с вертикальной осью охлаждающей поверхности 1, приводом 5. На подвижной крышке 4 установлены канал б для 15 подачи шлака и устройство для измельчения шлака 7. Для удобства подвода расплавленного шлака к установке в целом, канал б для подачи шлака состоит из приемного стакана 8, ось 0 которого совмещена с осью вращения подвижной крышки 4, раздаточного стакана 9, установленного на периферии подвижной крышки 4, и соединяющего стаканы 8 и 9 наклонного желоба 10.25При вращении подвижной крышки 4 раздаточный стакан 9 движется вдоль верхнего края охлаждающей поверхности 1. Устройство для измельчения шлака 7 выполнено в виде молотковой 30 дробилки с маятниковыми билами 11 и имеет отдельный привод 12.С целью надежной работы подшипни" новых узлов дробилки предусмотрено их охлаждение циркулирующей водой, 35 подаваемой по каналу 13. В нижней части охлаждающей поверхности 1 может быть установлен бункер для сбора дробленого шлака и устройство для его транспорта (не показано) . Внут ренняя поверхность конуса может быть выполнена либо гладкой, при особо мелком дроблении шлака, либо Фасонной для получения более крупных фракций гранул шлака или гранул определенной Формы, либо заменена на мно- гогранную с гладкой или фасонной поверхностью.Установка работает следующим образом.В парогенерирующие элементы 2 ис парительного охлаждения подается вода до необходимого уровня, приводится во вращение подвижная крышка 4 и молотковая дробилка 7, В приемный стакан 8 из ковша или миксера подает ся расплавленный шлак, который затем по наклонному желобу 10 переливает-ся в раздаточный стакан 9, а затем на верхнюю часть охлаждающей поверхности 1. 60За счет силы тяжести шлак сте кает вниз по этой поверхности, а за счет вращения подвижной крышки 4 равномерно распределяется вдоль . по поверхности 1. Шлаки, в общем65 случае, представляют собой тела типа стекла, но могут встречаться и тела кристаллические, т.е. тела, переход которых из жидкого в твердое состояние характеризуется скачкообразным изменением удельного тепло- содержания, именуеьим теплотой фазового перехода.Как расплавленные стеклянные, так и расплавленные кристаллические тела обладают чрезвычайно низкой теплопроводностью, поэтому при контакте расплава с холодной поверхностью возникает тонкий слой переохлажденного вещества, который очень быстро твердеет, а верхний слой шлака, не успевший остыть, под действием собственного веса стекает ниже.Процесс продолжается до тех пор, пока вся вылившаяся на данном элементарном участке порция шлака не распределится сама тонким слоем по образующей конуса, причем толщина этого слоя зависит от интенсивности охлаждения поверхности 1, скорости перемещения подвижной крышки 4 вдоль этой поверхности и угла наклона образующей конуса. Эти показатели являются величинами регулируемыми, или ими можно задаться при проектировании установки, следовательно можно регулировать и толщину застывшего шлакового слояЗа.счет непрерывного движения струи расплавленного шлака вдоль охлаждающей поверхности 1 и непрерывного ее охлаждения этой поверхностью непрерывно образуется слой застывшего шлака, который также непрерывно дробится молотковой дробилкой 7, расположенной сзади по ходу струи, на расстоянии, достаточном для полного остывания и затвердевання шлака.Тепло шлака передается через стенку воде, расположенной в каналах парогенерирующих элементов 2, и расходуется на нагрев воды и образование пара,;Дробленый шлак ссыпаетея вниз и подается либо в приемный бункер, либо на транспортирующее устройство, а оттуда подается для дальнейшего использования.Размеры установки и скорость вращения подвижного звена определяются ее производительностью и требуемой степенью охлаждения шлака. Последняя тем выше, чем длиннее образующая конуса и чем выше удельная теплонапряженность поверхности.Теоретически можно достичь утилизации 98-99% физического тепла шлака, включая теплоту Фазового перехода.Выполнение охлаждающей поверхности 1 неподвижной Существенно упрощает установку парогенерирующих элементов, а также технологию изготовле. иия. Однако для эффективной работы этих элементов необходимо обеспечить1101432 Составитель М.ИноземцеваРедактор Н.Джуган ТехредЖ.Кастелевич Корректор О.Билак Заказ 4718/13 Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППППатент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 хорошую очистку металлической поверхности от ранее остывшего шлака,так как в противном случае теплопередача новой порции шлака сильчозатруднена у за счет возникновениятрехступенчатой теплопередачи от 5новой порции шлака к застывшему слою;в застывшем слог; от застывшего слояк охлаждающей поверхнрсти. Особенно велико сопротивленне передачи тепла на границе застывшего слоя шлака и охлаждающей поверхности, Йаиболее совершенным и производительным методом очистки металлических поверхностей от окислов или их. сплавов является метод ударного воздействия дробью, Однако в этих условиях он неприменим ввиду высокой теплоемкости дроби и связанного с этим уносом тепла. Предлагаемая очист.- ка с помощьюмолотковой дробилки близка к дробеметной очистке. Применение известных скребковых очистительных механизмов неэффективно ввиду малой толщины застывшего слоя шл ака с одной. стороны, и возможныхс искривлений поверхности конуса, другой стороны. Невозможна также,очистка скребками фасонных и многограннык поверхностей. Надежная работа молотковой дробилки для измельчения шлака возможна только при полностью застывшем шлаке, толщина слоя которого поддается регулированию, как в предлагаемой установке.Кроме утилизации более 90 физического тепла шлаков в предлагаемой установке значительно снижаются удельные энергозатраты, полностью исключается загрязнение окружающей среай так как охлаждение шлака производится только на. интенсивно охлаждаемой поверхности внутри конуса, закрытого крышкой, без использования дпя охлаждения воды или воздуха,