Устройство для получения гранулированного металлического продукта

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам агломерации железо-рудного сырья и отходов металлургического производства, содержащих оксиды железа и легирующих элементов. Согласно изобретению, гранулированный металлический продукт получается отделением восстановленной расплавленной металлической фазы от пустой породы перерабатываемой руды или техногенных отходов металлургического производства протягиванием через них воздуха во время спекания от насоса и последующим охлаждением ее в воде. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам агломерации железо-рудного сырья и отходов металлургического производства, содержащих окислы железа и легирующих элементов.

Известные способы агломерации предполагают получение спеченного продукта-агломерата и не предназначены для отделения восстановленной расплавленной металлической фазы от пустой породы. Большинство легирующих элементов, находящихся в руде в виде оксидов, не восстанавливаются, и в последующем при выплавке чугуна теряются со шлаком.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является устройство гранулирования водой штейна или шлака (см. патент РФ 2203864 С2, кл. С04В 5/02, опубл. 10.05.2003), согласно которому расплавленный штейн или шлак гранулируют водой путем подачи слоя расплавленного штейна или шлака по желобу в грануляционную емкость. Емкость содержит наклонные стенки и оборудована одной или несколькими перегородками, разделяющими ее на зону активного гранулирования и спокойную зону осаждения. Процесс грануляции штейна или шлака в данном устройстве осуществляется разбрызгивающейся из сопел водой. Эти сопла расположены таким образом, что вода, которую они выбрасывают, ударяет по всему или практически по всему расплавленному штейну или шлаку, поступающему в грануляционную емкость.

Данное устройство для получения гранулированного металлического продукта является дополнительным, а гранулированный металлический продукт- побочным продуктом при процессах агломерации руд и техногенных отходов. Кроме того, в отличие от указанного выше прототипа грануляция расплавленного металлического продукта осуществляется попаданием последнего в спокойную воду, налитую на дно устройства.

Техническим результатом является грануляция металлических продуктов, появляющихся в расплавленном состоянии при агломерации.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании устройства для грануляции побочного жидкого металлического продукта, образующегося в процессе агломерации руд и техногенных отходов металлургического производства, содержащих оксиды железа и легирующих элементов, с последующим использованием этого продукта для производственных нужд.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство гранулирования водой штейна или шлака предназначено для получения гранулированного продукта - являющегося основным продуктом процесса, а кроме того, грануляция в данном устройстве осуществляется разбрызгивающейся из сопел водой, которые расположены таким образом, что вода, которую они выбрасывают, ударяет по всему или практически по всему расплавленному штейну или шлаку, поступающему в грануляционную емкость. Согласно изобретению, устройство для получения гранулированного металлического продукта совмещает в себе два одновременно идущих процесса- агломерацию и гранулирование, а гранулированный металлический продукт является побочным продуктом при процессах агломерации руд и техногенных отходов, грануляция расплавленного металлического продукта осуществляется попаданием последнего в спокойную воду, налитую на дно устройства, удаление гранулированного металлического продукта производится периодически по мере его накопления на дне устройства вместе с водой.

Продукты сгорания, проходя мокрую очистку любым известным способом, удаляются в атмосферу.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 приведена схема устройства для получения гранулированного металлического продукта;

Для наиболее полного раскрытия технической сущности заявляемого объекта на фиг.1 обозначены позициями: 1 - корпус, выполненный из листовой стали; 2 - переходник; 3 - агломерационный стакан из жаростойкой стали; 4 - руда; 5 - отверстия; 6 - вода; 7 - пробка; 8 - патрубок для насоса.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Руда или техногенные отходы металлургического производства 4, содержащие оксиды железа и легирующих элементов в смеси с твердым углеродсодержащим восстановителем и хлористым аммонием после предварительного перемешивания и увлажнения помещаются в агломерационный стакан 3. Пробка 7 завернута в днище установки. Через горловину переходника 2 заливается в устройство вода ниже уровня патрубка 8. Затем газовой горелкой осуществляется поджог верхней части руды 4 в агломерационном стакане 3 при включенном насосе. Верхние слои руды разогреваются от пламени и горения углеродсодержащего восстановителя и происходит восстановление и расплавление металлической фазы.

После того как верхний слой руды загорелся, газовую горелку убирают и дальнейшее горение обеспечивается за счет воздуха, протягиваемого через слой руды от работающего насоса. Процесс длится до момента полного прогорания руды, который фиксируется по отсутствию дымных продуктов сгорания, выходящих из насосной системы.

Расплавленная фаза, образовавшаяся в зоне горения, увлекаемая потоком проходящего воздуха стекает на дно агломерационного стакана 3 и через отверстия 5 попадает в воду 6, превращаясь в гранулированный металлический продукт, который по мере накопления извлекается из устройства с помощью пробки 7.

Уровень воды в устройстве в результате накопления гранулированного металлического продукта должен быть ниже на 5-10 сантиметров уровня патрубка для насоса.

Таким образом, заявленная полезная модель, позволяет получить гранулированный металлический продукт из любого вида руд и техногенных отходов, содержащих оксиды железа или легирующих элементов.

Химический состав получаемого продукта зависит от вида перерабатываемой руды и отходов и устанавливается опытным путем.

1. Устройство для получения гранулированного металлического продукта в процессе переработки руды и техногенных отходов металлургического производства, включающих оксиды железа и легирующие элементы, содержащее агломерационный стакан из жаростойкой стали, переходник, газовую горелку для поджога верхней части руды или упомянутых отходов в агломерационном стакане, корпус из листовой стали, выполненный с патрубком для насоса и с пробкой в днище, и насос, при этом дно агломерационного стакана выполнено с отверстиями для стекания образующегося в нем расплава в воду в корпусе с образованием гранулированного металлического продукта.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью извлечения гранулированного металлического продукта по мере его накопления.