УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА Российский патент 1997 года по МПК B01J2/00 C04B5/02 

Изобретение относится к области переработки металлургических шлаков и может быть использовано при их грануляции.

Известны устройства для грануляции шлакового расплава путем его обработки водой. На гидрожелобных установках [1] шлаковый расплав подвергается воздействию струй воды в желобе и отбрасывается из последнего на склад. Такие установки требуют оборотный цикл водоснабжения, энергоемки и загрязняют атмосферу сернистыми соединениями. На бассейновых установках [1] шлаковый расплав поступает непосредственно в воду бассейна, благодаря чему исключается потребность в оборотном водоснабжении и сокращаются энергозатраты на технологический процесс. Однако наряду с загрязнением атмосферы, такие установки обладают также повышенной взрывоопасностью при попадании в бассейн чугуна и крупных шлаковых корок.

Известно устройство для грануляции шлакового расплава [2] (прототип), особенностью которого является наличие над емкостью с водой отражательного экрана из металлических плит, одна из которых установлена под углом 25-35^o к вертикали. Сливаемый из ковша расплав растекается по сухой холодной поверхности металлических плит отражательного экрана, частично остывает и в виде тонких пленок и струй погружается в воду, где происходит его дальнейшее охлаждение. При этом, благодаря диспергированию расплава на металлических плитах, уменьшается опасность взрывов, а снижение температуры шлака перед его попаданием в воду сокращает выбросы сернистых соединений в атмосферу.

Однако в случае падения крупных корок шлака из ковша не исключается опасность взрывов. Кроме того, продолжительность контакта расплава с металлическими плитами невелика, так как в процессе слива его струя в основном попадает только на концевую часть отражательного экрана.

Задача изобретения создать устройство для грануляции шлакового расплава лишенное этих недостатков.

Поставленная задача решается благодаря тому, что над плитой, установленной под углом 25-35^o, к вертикали, под углом 50-70^o, расположена дополнительная плита, при этом расстояние по вертикали между ее нижней кромкой и емкостью с водой, а также зазор между плитами соответственно составляют 0,5-1,0 и 0,05-0,15 глубины емкости с водой. Наличие такой дополнительной плиты ограничивает вылет струи расплава из ковша и дает возможность полнее использовать отражательный экран для предварительного охлаждения расплава. Зазор между плитами и его относительная величина предотвращают попадание в емкость с водой относительно крупных корок шлака, способных вызвать взрыв при заданной глубине емкости с водой.

Наряду с этим плиты отражательного экрана могут быть выполнены охлаждаемыми водой со стороны обратной их рабочей поверхности.

Предложенное техническое решение обладает новой совокупностью признаков по отношению к прототипу, следовательно отвечает критерию "новизна".

В процессе исследования заявляемого решения по патентной и научно-технической литературе выявлено, что отличительные признаки в совокупности не обнаружены в составе известных объектов.

На чертеже изображено устройство для грануляции шлакового расплава.

Устройство содержит ковш 1 с расплавом и отражательный экран, состоящий из металлических плит 2 и 3. Плита 3 снабжена в нижней части козырьком 4. Плиты 2 и 3 оснащены водяными форсунками 5, направленными на них со стороны, обратной рабочей поверхности. Отражательный экран, состоящий из металлических плит 2 и 3, расположен над емкостью с водой 6. Металлическая плита 2 установлена под углом 25-35^o к вертикали, а плита 3 расположена над ней под углом 50-70^o. При этом расстояние по вертикали между нижней кромкой плиты 3 и емкостью с водой 6, а также зазор между плитами 2 и 3 соответственно составляют 0,5-1,0 и 0,05-0,15 глубины емкости с водой 6.

Устройство работает следующим образом.

Доменный шлак в ковше 1 доставляет к емкости с водой 6. После установки ковш 1 наклоняют и сливают шлаковый расплав на дополнительную металлическую плиту 3 отражательного экрана. Шлаковый расплав растекается тонким слоем по поверхности металлической плиты 3, затем плиты 2. В процессе слива шлакового расплава место падения его струи смещается непосредственно на плиту 2. При соударении свободнопадающей струи шлакового расплава с сухими и холодными металлическими плитами 2 и 3 происходит его диспергирование, сопровождающееся снижением температуры. Во избежание разогрева металлических плит 2 и 3 их со стороны обратной рабочей поверхности охлаждают водой из форсунок 5. При этом попадание воды на рабочую поверхность металлической плиты 2 предотвращается посредством козырька 4. Предварительно охлажденный на металлических плитах 2 и 3 без контакта с водой шлаковый расплав поступает в емкость с водой 6, где происходит его окончательное охлаждение с получением продукции гранулированного шлака. При падении из ковша 1 крупных корок шлака они задерживаются зазором между металлическими плитами 2 и 3, что предотвращает взрыв в емкости с водой 6, так как ее глубина обеспечивает спокойное охлаждение кусков шлака, проходящих через зазор. Не прошедшие через зазор между металлическими плитами 2 и 3 куски шлака периодически удаляются при помощи грейфера или другого грузозахватного устройства.

Таким образом, предложенное устройство для грануляции шлакового расплава обеспечивает следующие технические преимущества:
значительное (на 70-80^o) снижение температуры шлакового расплава до его попадания в воду, что уменьшает поризацию шлака и, в связи с этим сокращает не менее чем в 3 раза выбросы сернистых соединений в атмосферу; взрывобезопасность.

Использование: переработка металлургических шлаков и их грануляция. Сущность изобретения: Устройство для грануляции шлакового расплава содержит ковш с расплавом, емкость с водой и расположенный над ней отражательный экран из основной и дополнительной металлических плит, основная из которых установлена под углом 25-35^o к вертикали. Над этой плитой под углом 50-70^o расположена дополнительная плита, при этом расстояние по вертикали между ее нижней кромкой и емкостью с водой, а также зазор между плитами соответственно составляют 0,5-1,0 и 0,05-0,15 глубины емкости с водой. Плиты отражательного экрана выполнены отражаемыми водой со стороны обратной их рабочей поверхности. Технические преимущества устройства: значительное (на 70-80^o) снижение температуры шлакового расплава до его попадания в воду, что уменьшает поризацию шлака и, в связи с этим, сокращает не менее чем в 3 раза выбросы сернистых соединений в атмосферу; взрывобезопасность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для грануляции шлакового расплава, содержащее ковш с расплавом, емкость с водой и расположенный над ней отражательный экран из основной и дополнительной металлических плит, основная из которых установлена под углом 25 35^o к вертикали, отличающееся тем, что дополнительная плита расположена над основной плитой под углом 50 70^o, при этом расстояние по вертикали между ее нижней кромкой и емкостью с водой, а также зазор между плитами соответственно составляют 0,5 1,0 и 0,05 0,15 глубины емкости с водой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плиты отражательного экрана выполнены охлаждаемыми водой со стороны, обратной их рабочей поверхности.