Способ утилизации железосодержащих шламов

Московский ордена Трудового Красного 3 институт стали и сплавов 7) Заявитель(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИа ЯЛАМОВ ЛЕЗОСОДЕР подаваемой под д мывки загрязнены сгуститель, Изве ляет утилизирова отходы без их пр ф ки13Недостатками известного способа являются применение грунтовых насосов, загрязнение трубопроводов и не" обходимость их периодической промыв" ки, невозможность организации автоклавной системы подачи шлама и его предварительного подогрева, низкое ,качество; подготовки шихты вследствие невозможности повышения ее темйера" туры в процессе окомкования.Цель изобретения - организацияистемы подачи шлама ачества подготовки шихавтоклавной си улучшение кты.20Поставленнтем, что в спщение шламовнагревают и в я цель достигаетсясобе, включающем сгуих распыпение, шламодят в шихту в виде Изобретение относится к подготовке сырья для преимущественного использования в черной металлургии.Известен способ утилизации железосодержащих отходов из систем мокрой очистки газов кислородно-конвертер- ного производства, включающий их сгущение и последующее распыление. Сущность известного способа заключается в том, что железосодержащие шламы мокрых газоочисток подвергают отстаи" ванию, сгущению до содержания влаги около 40-503, используют сгущенный продукт для увлажнения и окомкования мелкозернистого сырья при производстве агломерата и окатышей. Сгущенные шламы специальными насосами подаются во вторичные смесители, оборудованные эвольвентными форсунками. Последние обеспечивают распыление сгущенной суспензии и равномерное увлажнение шихты. Забивающиеся тру" бопроводы промывают чистой водой,авлением. После проая вода подается в тный способ позвоь железосодержащие дварительной суш 90паровзвешенной смеси, давление кото- рой поддерживают в пределах 5"7 атм при содержании взвеси в смеси в количестве 15-24 об.%.Сущность способа заключается в том, что шламы перед их использованием в качестве увлажняющей добавки подвергают высокотемпературному нагреву в герметичном реакторе, оборудованном двумя клапанами для подвода шламовой суспенэии и отвода паровзвешенной смеси. Высокотемпературный нагрев обеспечивает испарение влаги .шлама, повышение парциального давле: ния водяного пара в реакторе и автоклавную транспортировку паровзвешенной смеси в барабанные или чашечные окомкователи.Высокое давление сжатие) паровзвешенной смеси на выходе из трубопровода в смесительные устройства обеспечивает резкое шоковое увеличение объема пара, снижение давления паровзвешенной смеси до атмосфер. ного и диспергирование последней. Объемную концентрацию твердой взвеси в паровзвешенной смеси определяют опытным путем, Для этого в реактор загружают определеное объемное количество шлама с заданной концентра 11 ией твердого в шламе.Наилучшие показатели транспортабельности, распыления и процесса окомковання и спекания шихты получают при заполнении реактора шламом 1,влажность 40-50%) на 30-40% его объема, т,е, при испарении всей влаги шлама и увеличении объема паровэвешенной смеси до 10%, концентрация взвеси в смеси составляет: ЗОБО,5=15; 30 н 0,6 = 18; 40 к 0,5 = 201 40 х 0,624; или 15-24%, где 0,5 и 0,6 - доля взвеси в шламе.Уменьшение концентрации взвеси в смеси приводит к ухудшению качества окомкования шнхты и снижению КПД реактора, поскольку уменьшается количество дисперсных и коллоидных составляющих в смеси, окаэыьающих решающее влияние на качество окомкования шихты. При этом эффект достигается только за счет подогрева шихты, как и в случае использования пара из магистрали.Увеличение концентрации взвеси сверх оптимальных значений сопровождается ухудшением условий транспортирования шлама по трубопроводам и гидродинамики процесса эа счет умень 1307. 4.шения объема пара в паровэвешенной смеси. Кроме того, возврастают энергозатраты на нагрев твердой взвеси, что выражается увеличением давления паровзвешенной смеси.Пределы значений давления паровзвешенной смеси определяют также экспериментальным путем, Нижняя величина избыточного давления в реакторе относится к паровзвешенной смеси, содержащей 15% взвеси.Большие значения избыточного дав 1ления соответствуют большей концентрации взвеси в паровзвешенной смеси (24 об.% ), Это обстоятельство связано с увеличением давления, времени прогрева взвеси и гидродинамическими условиями ее транспортировки и распыления.Отклонение давления паровзвешенной смеси от оптимальных значений приводит, с одной стороны, к оседанию крупных частиц шлама на поверхности трубопроводов и уменьшению их проходного сечения, а с другой стороны, к чрезмерно высоким скоростям паровзвешенной смеси на выходе, уменьшению времени контакта теплоносителя с шихтой за счет выброса пара и тонкой вявеси в аспирационные устройства, что недопустимо с экологической точки зрения.Реализацию предлагаемого способа осуществляют путем установки двух герметичных футерованных реакторов в нагревательные колодцй; температуру в которых целесообразно поддерживать в пределах 500-800 С. Бесперебойная работа реакторов достигается эа счет последовательной загрузки одного и разгрузки другого реактора по принципу работы воздухонагревателей доменных пеней. Темг 1 ература в колодце оказывает влияние только.на производительность реакторов, При этом в зависимости от мощности агломерационных фабрик или. фабрик по производству окатышей, а также оптимальной влажности шихты, температуру нагревательных колодцев необходимо корректировать в каждом конкретном случае в соответствии с указанными параметрами. 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 49 45 50 П р и м е р. Для исследований используют смесь шламов аглодомен" ного производства,взятых в соотношении 1;1. Влажность шламовв парколлекторах доводят до 40-50% путем.изменения, продолжительности отстаивания.Шламовую суспензию нагревают вгерметичном реакторе объемом 6 л,приготовленном иэ нержавеющей ста-,.ли и футерованным снаружи смесьюогнеупорной глины с шамотом. Сверху и снизу цилиндрическая частьреактора выполнена в виде усеченного конуса, к меньшему диа Ометру которого приварены патрубки с вентилями высокого давления.На одном из патрубков (перед вентилем) устанавливают образцовый манометр, Реактор помещают в муфель- дную печь таким образом, что вентили и манометр находятся вне эонынагрева. Давление паровэвешеннойсмеси изменяют в пределах 3-10 атм,Степень заполнения реактора шламовой щсуспензией изменяют от 20 до 60 об.й.Смешивание и окомкование шихтыосуществляют в барабанном окомкователе диаметром 500 и длиной 1200 ммпри скорости вращения барабана10 об/минУвлажнение шихты осуществляютпаровзвешенной смесью до влажности,7 Х. Распыление осуществляют через 07 Фконическую насадку, установленную - на выходе гибкого шланга, которая обеспечивает гашение скорости паровзвешенной смеси. Для сопоставления полученных ре" зультатов проводят спекания по известному способу. Для этого в реак" тор подают сжатый воздух и увлажняют шихту холодной шламовой суспензией. Высота слоя,на всех опытах составляет 400 мм. Результаты исследований представ"лены в таблице,Анализ данных таблицы показывает,что в оптимальных условиях процессапри давлении 5-7 атм. и концентрацийтвердого, в паровзвешенной смеси и15-24 об,й соответственно получаютнаивысшие показатели агломерации.Температура шихты возросла с 21 до38-39 С, выход фракции 1,6 мм послеокомкования уменьшился с 23 до 3143, а удельная производительностьвозросла яа 44-513. Отклонение про"цесса от оптимальных параметров при-,водит к значительному ухудшению по"казателей агломерации.и Ю а Ю (Ч л Ф 1 Ю 1 Я 1 1 1 с вв аилЮ ллЮ Ю м фСоставитель Л.ШашенковРедактор С.Крупенина Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Ференц Заказ 12304/24 Тирах 656 Подписное ВКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 9 90Формула изобретения Способ утилизации мелезосодераащих шлемов, включающий их сгущение и последующее распыление, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью органиэации автоклавной системы подачи шлама и повышения качества подготовки шихты, шлам нагревают и вводят в шихту в виде паровэвешенной 1307 Осмеси, давлениеГкоторой поддерзиваютв пределах 5-7 атм при содерианиивзвеси в смеси в количеСтве 1524 об.Х. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 4052195,кл. 75/25, (С 21 В 3/04, В О Г 5/02),27.01.70.