УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ШЛАКОПЕМЗОВОГО ГРАВИЯ Российский патент 1995 года по МПК C04B5/00 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для производства шлакопемзового гравия из жидких доменных шлаков.

Известна установка для производства шлаковой пемзы, включающая шлакоприемную ванну, поризатор, экран и установленный под последним лопастной барабан с горизонтальной осью вращения. Поризатор выполнен в виде ряда параллельно расположенных валков и смонтированных под ними устройств для подачи воды, причем каждый из валков образован соосно и поочередно установленными дисками и трефами [1]
Из приемной ванны шлаковый расплав поступает на валковое устройство, где под действием воды, подаваемой из сопл под большим давлением (30-40 атм), вспучивается. Захваченный вращающимися трефами и дисками воздух обеспечивает передвижение расплава во взвешенном состоянии, исключает контакт его с металлическими частями поризатора. Под действием воздушного потока частицы вспучивающегося шлака и неуспевшей испариться воды набрасываются на экран, где происходит воссоединение их в вязкопластичную массу, которая под действием сил тяжести падает на лопастной барабан для охлаждения и фиксирования пористой структуры.

Недостатком этой установки является сравнительно большой расход воды (200-300 г/т расплава), подаваемой под большим давлением, что предполагает строительство отдельной насосной станции, приводя к значительному повышению капитальных затрат на строительство. Кроме того, контакт жидкого шлака с большим количеством воды приводит к образованию большого количества парогазовых выбросов (400 м³/т расплава), содержащих вредные химические соединения, очистка которых требует строительства громоздких сооружений. Конечный продукт вследствие резкого охлаждения за счет контакта с большим количеством воды и дополнительного охлаждения на экране после диспергирования на лопастном барабане получается с открытыми порами. Такой материал уступает гравию с закрытыми порами, так как удельный расход цемента при изготовлении бетонов на его основе больше на 30-40%
Известно устройство для изготовления пористого материала из расплава металлургического шлака, содержащее наклонный лоток с перфорированным днищем, установленный на пакете из плотно прилегающих одна к другой металлических пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения расплава. Под днищем поризатора имеется камера технологической и охлаждающей воды [2]
К недостаткам этого устройства следует отнести возможность зарастания твердым шлаком отверстий для подачи технологической воды, что нарушает цикличность его работы вследствие необходимости их прочистки, а также получение твердой вспученной массы шлака, что предполагает строительство дробильно-сортировочного комплекса.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка для поризации шлака, включающая устройство для приема шлакового расплава, желоб с установленной в начале его гидронасадкой и вращающийся барабан с лопастями на внешней поверхности. Барабан установлен в выпускной части желоба, при этом барабан и его лопасти выполнены с водоохлаждаемыми полостями и лопасти перфорированы [3]
Основным недостатком данной установки является большой расход воды, которая является не только поризующим реагентом, но также и транспортирует расплав по длине желоба. При этом образуется большое количество парогазовой смеси, содержащей вредные химические соединения, локализация и очистка которых представляет сложную техническую задачу, а строительство очистных сооружений приведет к удорожанию установки на 50% Кроме того, взаимодействие пиропластичной вспученной массы с водой на стадии дробления приведет к возникновению термических напряжений в затвердевающем материале, в результате чего пемза при хороших показателях по насыпной плотности обладает низкими прочностными свойствами.

Цель изобретения повышение качества продукции и производительности процесса получения шлакопемзового гравия.

Это достигается тем, что в установке для производства шлакопемзового гравия, включающей шлакоприемный желоб, поризующее устройство, устройство для диспергирования поризованной массы, ее охлаждение и транспортировки, поризующее устройство выполнено в виде набора последовательно расположенных и смещенных по вертикальной оси относительно движения расплава металлических плит, закрепленных на вибрирующей раме, при этом каждая предыдущая плита частично перекрывает предыдущую, а в зазорах между плитами по вертикальной оси расположены водяные форсунки.

На фиг.1 показана установка для производства шлакопемзового гравия, общий вид; на фиг.2 схема поризующего устройства.

Установка включает шлакоприемный желоб 1, поризующее устройство 2, направляющий лоток 3, устройство 4 для диспергирования поризованной массы, узел 5 транспортировки и охлаждения шлакопемзового гравия 5.

Поризующее устройство выполнено в виде набора последовательно расположенных и смещенных по вертикальной оси плит 6, закрепленных на вибрирующей раме 7 стандартного грохота, а в промежутках между плитами расположены водяные форсунки 8 для подачи технологической воды.

Установка работает следующим образом.

Из шлакоприемного желоба 1 жидкий шлак поступает на поризующее устройство 2, где под действием воды, подаваемой из водяных форсунок 3 первой ступени, частично поризуется и продвигается дальше по длине поризатора. Затем расплав обрабатывается водой, поступающей из форсунок второй ступени и т.д.

Количество ступеней на поризующем агрегате определяется заданной производительностью установки. Далее вспученная пиропластичная масса поступает на вращающийся лопастной барабан 4, при соударении с лопастями которого диспергируется. Частично охлажденные вспученные гранулы попадают на устройство для транспортировки и охлаждения, где происходит их окончательное формирование и доставка к промежуточному складу или непосредственно к узлу сортировки на фракции.

Установка позволяет получать вспученные гранулы округлой формы (шлакопемзовый гравий) со средней насыпной плотностью 600 кг/м³ и прочностью на сжатие 1 МПа. Постадийное контактирование шлакового расплава с водой обеспечивает равномерную проработку всего объема жидкого шлака поризующим реагентом, что дает возможность производить легкий заполнитель с мелкопористой однородной структурой, при этом удельный расход технологической воды снижается до 50-70 л/т расплава, так как вода используется только для вспучивания, а транспортировка шлака осуществляется за счет вибрации, что приводит к снижению общих выделений парогазовой смеси в 6-8 раз по сравнению с изготовлением пемзы на известных установках и снижению выбросов сернистых соединений в атмосферу в 5-6 раз.

Предлагаемый вариант подачи технологической воды повышает производительность процесса, так как водоподающие форсунки не вступают в непосредственный контакт со шлаковым расплавом, в результате чего отпадает необходимость очистки отверстий подачи технологической воды от затвердевшего шлака после слива.

Установка для производства шлакопемзового гравия включает шлакоприемный желоб, поризующее устройство, устройство для диспергирования поризованной массы, ее охлаждения и транспортировки. Поризующее устройство выполнено в виде набора последовательно расположенных и смещенных по вертикальной оси относительно движения расплава металлических плит, закрепленных на вибрирующей раме. Каждая предыдущая плита частично перекрывает последующую, а в зазорах между плитами по вертикальной оси расположены водяные форсунки. 2 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ШЛАКОПЕМЗОВОГО ГРАВИЯ, включающая шлакоприемный желоб, поризующее устройство, устройство для диспергирования поризованной массы, ее охлаждения и транспортировки, отличающаяся тем, что поризующее устройство выполнено в виде набора последовательно расположенных и смещенных по вертикальной оси относительно движения расплава металлических плит, закрепленных на вибрирующей раме, при этом каждая предыдущая плита частично перекрывает последующую, а в зазорах между плитами по вертикальной оси расположены водяные форсунки.