Способ получения гранулированного шлака

(504 С 04 В 5/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИЭОБРЕТЕ ИС у(21) 407507 1 (22) 04.06.8 (46) 30.06.8 (7) Научноратория физи материалов и.Н.Гиндиняйнова цессов Главмо (72) Х. С. Воро Е.Н.Сахаров, и В.М.федорин (53) 666.952. (56) Отчет ГИ 215.81 "Созда нового типа д чик1 (088. 8)С МПСМ СССР пть и освоитьля варки стев 1,5-2 разасъемов в 21981, М.,о теме агрегат кла с поувеличе вьппе ние аза и8 нием удельных снижением ТЭР ВАННО(54) СПОСОБГО ШЛАКА(57) Изобретельству, апористых за ОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ троиосится ние твусниж менно к прои лнител К АВТОРСКОМУ ние энергозатрат. Компоненты подвергают предварительному помолу, перемешиванию в смесителе для полученияшихты, затем шихту подвергают нагреву и плавлению в циклонном плавильном агрегате при подаче воздуха, после чего осуществляют охлаждение игрануляцию, Используют шихту, содержащую 15-357 твердого топлива от массы шихты. Перед нагревом производятдополнительное измельчение шихтыдо удельной поверхности 6000 -8000 см/г. Нагрев шихты осуществляют отходящими из циклонного плавильного агрегата горячими газами с одновременной газификацией топливашихты при соотношении реакционнойповерхности части шихты к единицеобъема газов 0,.05-0,5 м /и . Подачу воздуха в циклонный плавильный агрегат осуществляют подогретыми газа-ми, отходящими из этого агрегата.1 табл.Изобретение относится к промьпц - ленности строительных материалов, а именно к производству пористых за - пол нител ей .5Цель изобретения - снижение энер - гозатрат.Воздух в циклонный плавильный агрегат подают подогретым до 400 - 800 С, что достаточно для интенсивоного прохождения процесса плавления и снижения вязкости расплава. При использовании воздушного дутья с температурой ниже 400 С замедляется процесс плавления и появляется необхо димость в добавочном топливе, а на - греть воздух выше 800 С газами, от- . ходящими из циклонного плавильного агрегата, затруднительно и нецелесо-образно, 20Таким образом, отходящие из циклонно го плав иль но го агре гата, служат для предварительного нагрева и газификации топлива шихты, а также для нагрева воздуха, подаваемого в цик 25 лонный плавильный агрегат. За счет этого значительно снижается расход 50 топлива на нагрев шихты и воздухаи интенсифицируется процесс плавления. Кроме того, утилизация отходящих газов снижает удельную степеньтеплового загрязнения окружающейсреды, повышая эффективность энергетических затрат,П р и м е р 1. Для получения35гранулированного шлака производят помол компонентов, затем их перемешивают в смесителе до получения шихты.Шихту,содержащую 157 топлива в видекокса или несгоревшей топливной части золы-уноса ТЗС, измельчают доудельной поверхности 6000 см /г,нагревают шихту горячими газами, отходящими из циклонного плавильногоагрегата с одновременной газификацией топлива шихты при соотношенииреакционной поверхности частиц шихтык единице объема газов 0,05 м /мгВоздух в циклонный плавильный агреагат подают на гре тым до 400 С. Шихтуплавят при 1350 С. Охлаждение расплава осуществляют продувкой струирасплава воздушно-водяной смесью.Полученный гранулят измельчают,П р и м е р 2. Шихту, содержащую55157 О топлива, измельчают до удельнойповерхности 8000 см 2/г, нагреваютшихту с одновременной газификациейтоплива шихты. Соотношение ре акционной поверхности частиц шихты к единице объема газов 0,05 м /м . Далее,2 3как в примере 1.П р и м е р 3. Шихту, содержащую157 топлива, измельчают до удельной2поверхности 6000 см /г, нагреваютшихту с одновременной газификацией .топлива шихты. Соотношение реакционной поверхности частиц шихты к единице объема газов 0,5 м /м , Далеег Заналогично по примеру 1,П р и м е р 4. Шнхту, содержащую157 топлива, измельчают до удельнойповерхности 8000 см /г, нагревают2шихту с одновременной газификациейтоплива шихты,Соотношение реакционной поверхности частиц шихты к еди -нице объема газов 0,5 м /м , Далее,3как в примере 1.П р и м е р 5, Шихту, содержащую357 топлива, измельчают до удельной поверхности 6000 см /г, нагревают шихту с одновременной газификацией топлива шихты, Соотношениереакционной поверхности частиц шихтык единице объема газов 0,05 м /мгдалее аналогично примеру 1.Использование шихты,содержащейменее 15 мас.7. твердого топлива от .массы шихты, приводит к повышениюэнергозатрат при плавлении шихты иповышению температуры плавления шихты из - за уменьшения выделений окисиуглерода, углеводородов и водорода,способствующих образованию в шихтезначительного количества легкоплавких силикат ов .Применение шихты, содержащей более 35 мас.7 твердого топлива от мас сы шихты приводит к перерасходу топ - лива, что экономически нецелесообразно и не улучшает качество гранулята. Кроме того, происходит значительное повышение температуры шихты до начала плавления, следствием чего является потеря части компонентов топлива, изменение химического состава газовой среды в циклонном плавильном агрегате, повьшение температуры плавления и увеличение потери тепла.Дополнительное измельчение шихты перед нагревом до 6000-8000 см 2/г позволяет полнее использовать топливосодержащую часть шихты, обеспечить быстрый нагрев полидисперсной шихты до температуры начала газификации невыгоревшего топлива из шихты, что приводит к повышению скорости реагирования между частицами шихты и газом и повышает температуру газов, подаваемых в плавильный агрегат, т.е. интенсифицирует технологический процесс. Кроме того, шихта содержит как легкоплавкие, так и тугоплавкие компоненты. Чем больше поверхность соприкосновения тугоплавкого компонента с легкоплавким, тем равномернее насыщается расплав первого компонента химическими веществами, содержащимися во втором. При измельчении шихты до 6000-8000 см /г и смешении в результате дополнительного помола тугоплавкого компонента с легкоплавким расплавление происходит быстрее и расплав получается более однородным.Измельчение шихты до удельной поверхности менее 6000-8000 см/г затрудняет предварительную газификацию остаточного топлива в золе иповышает температуру плавления и время нагрева шихты,Использование шихты с удельной поверхностью более 8000 см /г приводит к интенсивному нагреву мелких частиц. Вследствие этого температура выделяющихся из частиц продуктов газификации интенсивно повышается,прак" тически совпадая с непрерывно возрастающей температурой частицы. Резкое повышение температуры газовой среды может привести к ее воспламенению, что нежелательно для проведения нормального процесса плавления. Кроме того, помол до поверхности более 8000 см/г требует значительных энергозатрат. Поэтому дополнительный помол шихты до удельной поверхности более 8000 см 1/г экономически нецелесообразен.Нагрев шихты до начала газификации невыгоревшего топлива из шихты с использованием горячих газов, образующихся в плавильном агрегате, позволяет сократить энергетические расходы на процессы нагревания и плавления шихты,снизить теплопотери и сократить до минимума степень загрязнения окружающей среды. Отказ от использования для нагрева шихты горячих газов из плавильного агрегата требует больших топливных затрат, применения специальных топливных горелок, приводит к большим тепловым . потерям с отходящими газами и резко повышает степень теплового загрязнения окружающей среды,Температура подаваемых из плаЬвильного агрегата горячих газов достаточна для нагревания шихты и начала газификации невыгоревшего топлива. Предварительная газификациятоплива позволяет ускорить процесс10 плавления за счет отсутствия в газетяжелых углеводородов и увеличенияколичества СО и Н. Выделение пригазификации топлива оксида углеродаспособствует восстановлению оксидов15 шихты, приводя к образованию больщего количества легкоплавких соединений.Сокращение отношения реакционнойповерхности частиц шихты к единице2 п объема газов менее 0,05 м /м приводит к замедлению процесса нагрева иплавления, большим тепловым потерямс отходящими газами и нарушению замкнутого теплового цикла, повышению25 энергозатрат,Соотношение реакционной поверхности частиц шихты к единице объемагазов более 0,5 м /мне позволяет2быстро нагреть шихту до нужной темЗ 0 пературы, замедлить весь технологический процесс или требует дополнительных топливных затрат.Конкретные примеры осуществленияданного и известного способов иконтрольные примеры, а также их характеристики приведены в таблице.Как следует из данных, приведенных в таблице, предлагаемый способполучения гранулированного шлака обе40 спечивает снижение расхода топлива(с учетом топлива в шихте) по сравнению с известным в 12-14 раз, а снижение расхода электроэнергии - в 5,5 -5,6 раза.45Формула изобретенияа Способ получения гранулированного шлака, включающий предварительный помол компонентов, перемешивание их в смесителе для получения шихты и ее нагрев, плавление в циклонном плавильном агрегате при подаче воздуха, охлаждение и грануляцию, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це-. лью сокращения энергозатрат, в шихту вводят 15-35 мас.Х твердого топлива от массы шихты, перед нагревом осуществляют дополнительное измельчение1406125 Содержаниетоплива в иэ кг шихте мас.7 длагаемый спос 267 О,000 О, 065 8000 0,1 0,1 8000 16,0 245 55 О0 60 шихты до удельной поверхности 6000 -8000 см /г, нагрев шихты производят2отходящими из циклонного плавильногоагрегата газами с одновременной гази 5фикацией топлива шихты при соотношенин реакционной поверхности частиц шихты к единице объема газов 0,05 0,5 м /м , а воздух в циклонный плазвильный агрегат подают подогретыми газами, отходящими из этого агрегата.1 0,182 0,1921406125 Продолжение таблицы 4 5 0,03,8000 15 35 6000 0,03 8000 0,03 38 6000 0,05 38 8000 0,05 38 6000 0,5 8000 38 0,5 8200 0,05 8200 0,05 15 8200 0,5 35 8200 0,5 15 6000 0,55 0,55 8000 6000 35 0,55 35 8000 0,55 Прототип 1000 О, 932 О, 883 Составитель Т. Буклейредактор Н,Швыдкая Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул, Проектная, 4 0,278 0,089 0,075 О, 112 О, 094 0,118 0,107 О, 087 0,084 0,111 0,101 0,421 0,242 0,103 0,097 Заказ 3153/21 Тираж 594 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5