УСТАНОВКА ДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ ШЛАКА Российский патент 1997 года по МПК C04B5/02 B01J2/12 

Изобретение относится к металлургии, в частности, к устройствам для грануляции расплавленного шлака.

Известная грануляционная установка, включающая элеваторное колесо с перфорированными элеваторными полками [1]
Расплавленный шлак гранулируется в бассейне с водой, гранулят зачерпывается полками колеса и частично обезвоживается при передаче из бассейна в отгрузочное приспособление.

Признаками, совпадающими с признаками изобретения являются:
наличие элеваторного колеса, периодически контактирующего с водой.

Причины, препятствующие достижению ожидаемого технического результата:
отсутствие поверхности для охлаждения непоризуемого шлака;
отсутствие возможности дробить крупные куски шлака.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка [2] включающая водоохлаждаемый полый металлический барабан с наружными продольными ребрами и ребордами, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси.

Шлаковый расплав подают сверху на барабан и он распределяется по его сухой поверхности и продольным ребрам в виде тонкого слоя и быстро кристаллизуется за счет передачи тепла металлу.

В уже затвердевшем состоянии шлак подвергается воздействию охлаждающей воды, отделяется от металлической поверхности и падает в сборник.

В результате получают непоризованный граншлак, имеющий малую влажность. Одновременно в сотни раз сокращают выброс с атмосферу сернистых соединений.

Общие с заявленным устройством признаки:
водоохлаждаемый полый металлический барабан с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси;
продольные ребра и реборды, закрепленные снаружи на барабане.

Достижению ожидаемого технического результата препятствуют:
малая удельная поверхность кристаллизации непоризуемого шлака;
неполная самоочистка поверхностей кристаллизации шлака;
отсутствие возможности дробить крупные куски шлака.

В основу изобретения поставлена задача повысить производительность и надежность работы установки для получения непоризованного граншлака.

Ожидаемым техническим результатом является:
повышение удельной поверхности кристаллизации непоризуемого шлака;
эффективная самоочистка поверхностей кристаллизации шлака;
дробление крупных кусков шлака.

Поставленная задача решается тем, что в установке, включающей водоохлаждаемый полый барабан с наружными продольными ребрами и ребордами, установленной с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, согласно изобретению новым является то, что расстояние между продольными ребрами перекрыто колосниковой решеткой, а в полости между решеткой и барабаном свободно помещены металлические тела, размеры которых препятствуют проходу их через зазоры колосниковой решетки.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

1. Перекрытие расстояния между продольными ребрами колосниковой решетки позволяет разместить между решеткой и барабаном металлические тела с большой удельной теплообменной поверхностью и отводить из установки закристаллизованный дробленый шлак.

2. Использование свободно размещенных в полости между решеткой и барабаном металлических тел с размерами, препятствующими проходу их через колосниковую решетку, позволяет создать большую самоочищающуюся удельную поверхность охлаждения шлака и дробить его крупные куски.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".

При анализе на соответствие критерию "изобретательский уровень" не обнаружено источников информации, указывающих на известность предложенных конструктивных решений по функциональному назначению и поставленной в изобретении задаче.

Заявляемые конструктивные решения могут быть реализованы в промышленности, а ожидаемый технический результат вытекает из совокупности существенных признаков изобретения, что свидетельствует о соответствии критерию "промышленная применимость".

Предлагаемая установка для грануляции шлака схематично представлена на чертеже в поперечном разрезе.

Установка содержит шлаковый желоб 1, под которым расположен полый металлический барабан 2 с наружными продольными ребрами 3 и ребордами 4, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси.

Расстояние между ребрами 3 по их наружным кромкам перекрыто колосниковой решеткой 5. В полостях, образованных цилиндрической поверхностью барабана 2, ребрами 3, ребордами 4 и колосниковой решеткой 5 свободно помещены металлические тела 6, например, шары или стержни. Размер тел 6 не позволяет им пройти через зазоры колосниковой решетки 5.

Установка оборудована системой оросительного охлаждения барабана 2, продольных ребер 3, реборд 4, колосниковой решетки 5, металлических тел 6 и затвердевшего шлака, выполненной в виде наклонного желоба 8, который оснащен водоподающими соплами 7, размещенными в несколько рядов по длине барабана 2 в пределах нижней его полуокружности. Нижняя часть наклонного желоба 8 расположена над устройством для приема и обезвоживания полученного гранулированного шлака (склад, бункер, элеваторное колесо и т.д.), которые на рисунке не показаны.

Установка работает следующим образом.

По шлаковому желобу 1 шлаковый расплав подают на медленно вращающийся вокруг горизонтальной оси против часовой стрелки полый металлический барабан 2. Пройдя сквозь колосниковую решетку 5, расплав поступает внутрь полостей, образованных ею, продольными ребрами 3, цилиндрической поверхностью барабана 2 и ребордами 4. При этом расплав взаимодействует с развитой холодной и сухой поверхностью металлических тел 6, а также всех остальных элементов барабана 2 и интенсивно охлаждается, отдавая металлу свое тепло.

Таким образом, на первой стадии охлаждения вплоть до затвердения шлак остывает без непосредственного контакта с водой, что практически исключает его поризацию и тем самым резко сокращает выделение в атмосферу сернистых соединений.

Благодаря медленному вращению барабана 2, тела 6 перекатываются внутри полостей, образованных колосниковой решеткой 5, ребрами 3, ребордами 4 и цилиндрической поверхностью барабана 2. При этом улучшается теплообмен между металлом и шлаком, происходит получение остеклованной продукции с высокой гидравлической активностью и додрабливание относительно крупных шлаковых частиц.

При повороте продольных ребер 3 в нижнее положение затвердевший шлак отделяется от поверхности металла и сквозь колосниковую решетку 5 поступает на наклонный желоб 8. Продольные ребра 3, колосниковую решетку 5 и тела 6 орошают водой из сопел 7. Благодаря этому к моменту подачи на них расплава со шлакового желоба 1 они успевают охладиться, что обеспечивает непрерывность процесса.

После соударения с барабаном 2 вода поступает на наклонный желоб 8 и орошает находящийся на нем затвердевший шлак. Благодаря этому происходит окончательное охлаждение затвердевшего шлака и облегчается его транспортировка по наклонному желобу 8 в устройство для приема и обезвоживания полученного гранулированного шлака, откуда он отгружается потребителю.

Предложенная установка позволяет также за счет повышения технологичности и получения плотных стекловидных частиц шлака снизить влажность продукции по сравнению с традиционным граншлаком и довести ее до 3-5% Установка не нуждается в системе оборотного водоснабжения, что облегчает ее эксплуатацию и, в конечном счете, снижает себестоимость продукции.

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при грануляции металлургических шлаков. Установка для грануляции шлака содержит водоохлаждаемый металлический барабан с наружными продольными ребрами и ребордами, установленный с возможностью медленного вращения вокруг горизонтальной оси. Новым в установке является то, что расстояние между продольными ребрами перекрыто колосниковой решеткой, а в полости между решеткой и барабаном свободно помещены металлические тела, размеры которых препятствуют проходу их через зазоры колосниковой решетки. Наличие металлических тел во много раз увеличивает поверхность контакта расплава с холодным и сухим металлом, что позволяет осуществить безводную грануляцию шлака с высокой производительностью установки при ее относительно небольших габаритных размерах. 1 ил.

Установка для грануляции шлака, включающая водоохлаждаемый полый металлический барабан с наружными продольными ребрами и ребордами, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, отличающаяся тем, что расстояние между продольными ребрами перекрыто колосниковой решеткой, а в полости между решеткой и барабаном свободно помещены металлические тела, размеры которых препятствуют проходу их через зазоры колосниковой решетки.