Устройство для грануляции жидкого шлака

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рц 992453(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25.08.81 (21) 33313 б 1/29-33 Рм Ид з С 04 В 5/02 с присоединением заявки Ио. Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения юВсесоюзный научно-исследовательский и про конструкторский институт металлургической(54 ) УСТРОИСтвоЖИДКОГО Я ГРАНУЛЯЦИШЛАКА нос уб н Изобретение относится к цветной и черной металлургии и может быть использовано для грануляции и охлаждения расплавленного шлака с использованием .его физического тепла для подогрева воздуха.Известно устройство для грануляции шлака, содержащее приемный желоб, вращающийся водоохлаждаемый полый барабан с продольными лопатками, меяду которыми установлены полые перфорированные трубы, через ко- торые подается хладагент1.Недостатками известного устройства являются сложность конструкции аращающихся устройств с подачей в йИ жидкости, недостаточная эффективФэеть работы, связанная с забиванием части перфорированных труб вследствие низкого удельного сопротивления отверстий в трубах. Отверстия в трубах можно изготовить только достаточно большого диаметра, при этом коэффициент сопротивления будет небоаьшим таким образом, практически невозможно создать в трубе высокое давление, при котором отверстия не могли бы .забиваться шлаком. При забивания части отверстий охлаждающая жидкость перераспределяется на другие трубы,поэтому часть поверх ти тр е функционирует.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее ванну для расплавленного шлака с соплами для подачи шлака на твердый гранулятор конической формы, выполненный из материала, на который не налипает шлак. Коническая поверхность охлаждается изнутри струями жидкости. Гранулированный шлак собирается в нижней части аппарата и охлаждается теплообменником с использованием тепла шлаков, Все устройство закрыто корпусом2 .Недостатком этой конструкции является то, что коническая поверхность охлаждается водой с внутренней стороны,. а расплавленный шлак подается на наружную сторону корпуса т.е. Физическое тепло шлака отводится через стенку корпуса, что ограничивает снятие высоких тепловых потоков из-за термического сопротивления стенки. Это, в свою очередь, влияет на йовйшение производительности единичной поверхности гранулятора, При непосредственном контакте жидкого шлака с теплоносителем можно в нес992453 О 5 29 Устройство работает следующимобразом.Жидкий шлак подается через сопла 11 на шарообразный гранулятор 1,ударяется о ее твердую поверхность,в результате чего происходит частичное механическое дробление шлака. Поисоприкосновении шлака с грануляторомохлаждающая жидкость запирается влунках 2 гранулятора, происходитмгновенное ее испарение, приводящеек разрыву шлаковой пленки и ее дроблению. Охлаждающая жидкость подаетсяпод высоким давлением в лунки черезпоры в стенках гранулятора. Раздробленные, частично охлажденные гранулышлака подхватываются воздушным потоком, выходящим из сопел 4, доохлаждаются до твердого состояния и выпадают в кипящий слой. Псевдоокижениеслоя производится дополнительнымвоздухом, подаваемым под решетку 8.Нагретый до высокой температуры воздух удаляется через патрубок 9, аохлажденный. шлак разгрукается из кор,пуса через устройство 12,Кроме того, поверхность шара может быть выполнена с микролунками.При попадании расплава с высокойтемпературой на поверхность мишенипроисходит его мгновенное охлаждениевследствие испарения жидкости, находящейся в микролунках гранулятора, Ох.лакдение приводит к термическим напряжениям внутри кристаллов и пленкишлака. В результате механичесого Зэудара и термических напряжений происходит дробление лака на мелкиечастицы. Постоянная подача охлаждающей жидкости в лунки осуществляетсячерез поры в стенках гранулятора, 40подвод жидкости внутрь гранулятора -по трубопроводу. Постоянное заполнение всех микролунок происходит благодаря высокому удельному сопротивлению пор, а также высокому давлению 45жидкости внутри гранулятора (несколько десятков атмосфер ). Доохлаждениешлака осуществляется воздушной струей, образованной вокруг гранулятора,при, этом струя воздуха увеличиваетвремя полета частиц до попадания ихв кипящий слой, что предохраняет егоот образования настылей,Кольцевое сопло должно быть установлено в нижней части грануляторатак, чтобы струя выходила в виде опрокинутого конуса с образующей подуглом 45 к горизонтальной плоскости.Выбор шарообразной формы гранулятора связан с необходимостью поддержания высокого давления внутри шараи равномерного заполнения микролунок, так как шар является самой уравновешенной формой относительно меха нических усилий, возникающих внутри 65 Формула. изобретения колько раз увеличить снйятие тепловых потоков. Кроме того, дроблениешлака происходит в результате механического удара о твердую поверхность гранулятора за счет кинетической энергии, что не обеспечивает достаточно высокого эффекта дробления и заморакивания до кристаллизации частиц шлака. При этом расплавленные частицы шлака попадают в теплообменное устройство и там образуется на - стыль, что приводит к прекращению работы теплообменника. Все это снижает эффективность работы устройства для гранулирования шлака.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.Укаэанная цель достигается тем, что устройство для грануляции жидкого шлака, содержащее корпус, ванну для расплавленного шлака с соплами для подачи шлака на гранулятор,снаб жено кольцевым воздушным соплом, установленным вокруг гранулятора,причем последний выполнен из пористо.го материала в виде полого ара. него от большого гидростатическогодавления, Кроме того, шар позволяетвыполнять гранулятор с любой кривизной поверхности,На фиг. 1 изображено устройстводля грануляции жидкого шлака, общийвиц; на фиг, 2 - разрез Л-Л на фиг.1.Устройство для грануляции жидкого шлака содержит пористый гранулятор 1 с лунками 2 на поверхности итрубопровод 3 для подачи охлаждающейжидкости. Плоское кольцевое сопло 4,установленное вокруг гранулятора 1,имеет трубопровод 5 для подачи воз,цуха. Корпус б Устройства имеет патрубок 7 для подвода воздуха под решетку 8 для псевдоожижения частицшлака и патрубок 9 для отвода горячего воздуха. На корпусе б установлена ванна 10 для жидкого шлака ссоплами 11 для подачи жидкого шлакана гранулятор, Для выгрузки гранулированного и охлажденного шлака имеется разгрузочное устройство 12,Повьшение эффективности работы устройства для грануляции жидкого шлака осуществляется благодаря использованию принципа испарительного охлаждения жидкости в замкнутых обьемах (микролунках ) и дополнительному охлаждению шлака в воздушной струе. 1. Устройство для грануляции жидкого шлака, содержащее корпус,ванну для расплавленного шлака ссоплами для подачи шлака на гранулятор, о т л й ч а ю щ е е с я тем,:что, с целью повыаения эффективностиработы, оно. снабжено кольцевым воздушным соплом, установленным вокруггранулятора, причем последний выполнен из пористого материала в видеполого шара. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поверхность.шара выполнена с микролунками. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 727589, кл. С 04 В 5/02, 1978. 2, Патент, Франции В 2400385,1 кл.В 01 3 2/04,опублик.1979 прототйп)иал ППП "Патент", г. Ужгород, у ектная, 4 о л с ираж б 20дарственного комитета СССм изобретений и открытий а, Ж, Раушская наб., д