Способ получения шлаковой пемзы и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к перера ботке расплава доменного шлака на пемзу. Цель изобретения - нейтрализация вредных выбросов путем нагрева до 300-400 С, образующегося при по ризации расплава пара с примесями сероводорода. Содержащийся в паре сероводород превращается в жидкую серу, которая адсорбируется развитой поверхностью пемзы. Установка содержит желоб 1, поризатор 2 в виде лопастного барабана, снабженного водяными соплами 5 ДЛЯ смачивания лопастей перед ударом о расплав, экран 4, ;:: шахтный теплообменник 10, примыкающий к нему герметичным кожухом 8 конвейер 6 с перегородкой 9 между верхней и нижней ветвями, паросборник 3 и нагнетатель 17, присоединенный всасом к паросборнику 3, напором - к шахтному теплообменнику 10 и к кожуху 8 обеих ветвей конвейера 6. Конвейер 6 выполнен из шарнирно соединенных вплотную друг к другу стержней 7, изготовленных в виде осей с ребрами, на которые плотно насажены трубки, причем смежные стержни 7 соединены между собой пластинами попарно с неподвижным закреплением каждой из пластин ТОЛЬКО на одном стержне. 2 с.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 3 ИЛ, Г6 % (Л :л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 С 04 В 5/06 ф % д y n r g x g (1 и .:

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3899780/29-33 (22) 22.05.86 (46) 29.02.88. Бюл.-N - 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) М.А.Шаранов, Л.А.Зайнуллин, Ф. Я.Ольгинский и Г.Я.Захарченко (53) 691.322.002.5(088.8) (56) Панфилов М.И. Металлургический завод без шлаковых отвалов, М.: Металлургия, 1978, с. 248, Патент СССР )) 963460, кл. С 04 В 5/02, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОВОЙ ПЕМЗЫ

И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к переработке расплава доменного шлака на пемзу. Цель изобретения — нейтрализация вредных выбросов путем нагрева

0 до 300-400 С, образующегося при поризации расплава пара с примесями сероводорода. Содержащийся в паре сероводород превращается в жидкую серу, которая адсорбируется развитой поверхностью пемзы. Установка содержит желоб 1, поризатор 2 в виде лопастного барабана, снабженного водяными соплами 5 для смачивания лопастей перед ударом о расплав, экран 4, шахтный теплообменник 10, примыкающий к нему герметичным кожухом 8 конвейер 6 с перегородкой 9 между верхней и нижней ветвями, паросборник 3 и нагнетатель 17, присоединенный всасом к паросборнику 3, напором — к шахтному теплообменнику 10 и к кожуху 8 обеих ветвей конвейера 6. Конвейер 6 выполнен из шарнирно соеди- а ф ненных вплотную друг к другу стержней 7, изготовленных в виде осей с ребрами, на которые плотно насажены трубки, причем смежные стержни 7 соединены между собой пластинами попарно с неподвижным закреплением каждой из пластин только на одном стержне.

2 с.п. ф-лы, i з.п. ф-лы, 3 ил.

1377254

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к переработке расплава доменного шлака на пемзу для стройиндустрии.

Целью изобретения является нейтрализация вредных выбросов путем нагрева до 300-400 С образующегося при поризации расплава пара с примесями сероводорода. 10

Наличие нагнетателя, шахтного теплообменника, кожуха с перегородкой и паросборника позволяет предотвратить выделение загрязненного пара в атмосферу и организовать отсос и продувку его противотоком через слой пемзы и частично через элементы коко вейера. Сероводород при 250 С и при недостатке кислорода горит с образованием серы и воды. Температура кипе- 20 о ния серы 445 С. Теоретические пределы нагрева пара для очистки его от сероводорода 250-445 С. Учитывая не- равномерность нагрева в слое засыпки, рекомендуется нагревать пар до 25

300-400 С. При этом, содержащийся в паре сероводород превращается в жидкую серу, которая адсорбируется развитой поверхностью пемзы, а очищенный и перегретый пар становится пригодным 30 для использования s теплофикационных устройствах. Одновременно происходит охлаждение пемзы и ее ленточным конвейером МохНо передать на додрабливание и классификацию по фракциям.

СливаемьЯ на переработку расплав

0 шлака обычно имеет температуру 1400 С и теплосодержание 1710 кДж/кг. На поризацию через сопла подают 0,350,376 т воды (температурой около 25 C)40 на тонну шлака. В результате смешения с расплавом вода нагревается до кипения, испаряется, поризует и охлаждает шлак. На нагрев воды до кипения и на-испарение расходуется 2570 кДж/кг тепла, что при принятом удельном расходе воды (0,35-0,376) приводит.к снижению теплосодержания шлака на

900-970 кДж/кг шлака. При этом теплосодержание поризованной массы шлака составляет 810-740 кДж/кг, что соот50 ветствует средней температуре 840о

770 С. В связи с неравномерностью охлаждения при кратковременности процесса часть шлака находится в жидком состоянии и поризованная масса обладает пластичностью, т.е. под действием валков подвергается формованию.

При движении на конвейере температура массы выравнивается и происходит дополнительное ее охлаждение за счет потерь (до 15X) в окружающую среду.

Перед разгрузкой в конце конвейера теплосодержание пемзы составляет

570-500 кДж/кг, а температура 610о

540 С. При этой температуре пемза обладает ломкостью и под действием поворота стержней конвейера на звездочке и ударов бил в виде кусков сваливается в шахтный теплообменник. Образовавшийся при поризации шлака пар с примесями сероводорода из паросборника забирается нагнетателем и направляется в нижнюю часть шахтного теплообменника. При движении навстречу слою пемзы пар нагревается до 300о

400 С1 содержащийся в нем сероводород выгорает с образованием жидкой адсорбируемой пемзой серы, а пемза охлаждается. Для нагрева пара от

100 до 300-400 С требуется 390610 кДж/кг, что приводит к снижению теплосодержания шлака на 144214 кДж/кг, а с учетом потерь тепла до 15Х, т.е. около 238 кЛж/кг, сниже- ние теплосодержания в шахтном теплообменнике составляет 382-452 кДж/кг., Остаточное теплосодержание шлака при выгрузке на ленточный конвейер составляет 120 кДж/кг, что соответствует температуре 140 С.

На фиг, 1 изображена установка для получения шлаковой пемзы, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2.

Установка состоит из желоба 1 для подвода расплава, под носком которого размещен поризатор в виде лопастного барабана 2,. заключенного в паросборник 3 с экраном 4, соплами гидросмыва и соплами 5 для смачивания лопастей барабана 2 перед ударом о расплав. Под поризатором размещен конвейер 6, выполненный в виде шарнирно соединенных вплотную друг к другу стержней 7 и заключенный в герме тизирующий кожух 8 с перегородкой

9 между верхней и нижней ветвями.

Кожух 8 герметично соединен в головной части с паросборником 3, а в хвостовой части - с шахтным теплообменником 10, в котором размещены барабан 11 с цепными билами, днище в виде ряда питателей 12 и секторный затвор 13. Внутри кожуха 8 за экраном 4 над конвейером 6 установлены гладкий 14 и зубчатый 15 валки со

1377254 серы, а пемза и стержни охлаждаются.

Нагретый и очищенный пар направляется на утилизацию, а охлажденная пемза

5 посредством вращения питателей 12 и секторного затвора 13 Иодается на ленточный конвейер для передачи на дробильно-сортировочный комплекс.

1О скребками, а на концах верхней и ниж" ней ветвей — пневмозатворы 16, Установка снабжена нагнетателем 17, соединенным всасывающим патрубком с паросборником 3, а нагнетательным— с шахтным теплообменником 10 и пневмозатворами 16. Под ведомой звездочкой конвейера располагается водосборник 18 избыточной воды.

Стержни 7 конвейера б выполнены в виде осей 19 с ребрами, на которые плотно насажены цилиндрические или квадратные трубки 20, причем смежные стержни 7 соединены между собой плас15 тинами 21 попарно с.неподвижным прикреплением пластины только к одному стержню в шахматном порядке.

Установка работает следующим об разом.

Сливаемый по желобу 1 на переработку расплав шлака ударяется лопастями барабана 2, смешивается с водой, вытекающей иэ сопел 5 и отбрасывается на экран 4. Избыточная неиспарившаяся вода стекает по перегородке 9 в водосборник 18, а поризованный шлак с экрана 4 стекает на стержни

7 конвейера 6, прокатывается гладким валком 14 для придания шлаку вида ленты равномерной толщины, а затем зубчатым валком 15 разрезается для облегчения последующего дробления на элементы и транспортируется с одновременным охлаждением в паровом противотоке внутри кожуха 8. 35

Благодаря воздушному зазору исключается нагрев осей 19, следовательно, они препятствуют искривлению стержней 7 от термонапряжений в трубках

20.

При прохождении стержней по ведущей звездочке конвейера 6 затвердевшая лента шлака благодаря шахматному закреплению пластин 21 разламывается, а затем барабаном 11 с цепными билами отделяется от стержней 7 и в виде кусков пемзы сваливается в шахтный теплообменник 10. Образующийся при поризации загрязненный сероводородом пар из паросборника 3 забирается нагнета- 50 телем 17 и подается в нижнюю часть

:шахтного теплообменника 10 и частично может быть направлен в пневмозатворы 16 ° При движении навстречу слою пемзы и стержням 7 конвейера 6 пар на.55 гревается до 300-400 С, содержащийся в нем сероводород выгорает с образованием жидкой адсорбируемой пемзой

Использование изобретения позволяет нейтрализовать вредные выбросы и снизить затраты на дробление затвер-, девшей пемзы и утилизацию физического тепла шлака.

Формула из об ре тения

1. Способ получения шлаковой пемзы, включающий поризацию расплава шлака водой, отбрасывание поризованной массы шлака на экран, транспортирование и охлаждение, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью нейтрализации вредных выбросов путем нагрева до 300-400. С образующегося при пориэации расплава пара с примесями се" роводорода, пар продувают через слой горячей пемзы.

2. Установка для получения шлаковой пемзы, содержащая желоб для подвода расплава, поризатор в виде лопастного барабана, экран, расположенный под ним конвейер, паросборник, отличающаяся тем, что, с целью нейтрализации вредных выбросов путем нагрева до 300-400 С образующегося при поризации расплава пара с примесями сероводорода, она снабжена шахтным теплообменником, охватывающим конвейер герметизирующим кожухом с перегородкой между верхней и нижней ветвями конвейера и нагнетателем, присоединенным всасывающим патрубком к паросборнику, а нагнетательным — к шахтному теплообменнику и герметизирующему кожуху, при этом лопастной барабан снабжен водяными соплами для смачивания лопастей перед ударом о расплав.

3. Установка по п. 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем предотвращения коробления от термических напряжений, конвейер состоит из шарнирно соединенных вплотную друг к другу стержней, выполненных в виде осей с ребрами, на которые плотно установлены цилиндрические или квад1377254 попарно с подвижным закреплением каждой пластины только к одному стержню. ратные трубки, причем смежные стержни соединены между собой пластинами

Составитель В.Цветкова

Редактор А.Лежнина Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 813/16 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4