УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ РАСПЛАВА ШЛАКА Российский патент 1998 года по МПК C04B5/02 B01J2/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению граншлака из металлургических шлаков на припечных гранустановках.

Известно устройство для грануляции расплава шлака [1], содержащее желоб, приемный бункер и водовоздушный гранулятор с соплами, выполненный раздвоенным в виде расположенных под углом 90-120^o одна к другой ветвей.

Недостатком известного устройства является низкое качество граншлака из-за его повышенной влажности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению (прототипом) является устройство для грануляции металлургических шлаков [2], содержащее желоб для подвода расплава, приемный бункер и водовоздушный гранулятор, выполненный в виде параллельно установленных коллекторов с соплами, оси которых пересекаются в плоскости симметрии желоба под острыми углами.

Недостатком известного решения является следующее: так как струя шлакового расплава в сечении имеет форму вытянутого эллипса с боков, то интенсивность воздействия струй воздушной смеси на струю расплава шлака в его периферийных зонах будет выше, чем интенсивность воздействия в центральной зоне, что повлечет за собой чрезмерное разбрызгивание энергоносителя и его перерасход. Вместе с этим, фронт, по которому происходит взаимодействие воздушной смеси и шлакового расплава, представляет собой прямую линию (если смотреть со стороны сопел), что способствует недостаточной интенсивности воздействия водовоздушной смеси на расплав, следствием чего является снижение качества граншлака.

Задача, на решение которой направлено техническое решение - повышение качества граншлака за счет увеличения фронта взаимодействия водовоздушной смеси и шлакового расплава. При этом достигается получение такого технического результата, как снижение расхода гранулята.

Вышеуказанный недостаток исключается тем, что в устройстве для грануляции шлака, содержащем желоб для подвода расплава, приемный бункер и водовоздушный гранулятор, выполненный в виде параллельно установленных коллекторов с соплами, оси которых пересекаются в плоскости симметрии желоба под острыми углами, угол пересечения осей соседних сопел относительно плоскости, расположенной перпендикулярно плоскости симметрии желоба и проходящей через оси сопел, размещенных на расстоянии, равном половине расстояния между осями крайних сопел, выполнен уменьшающимся в направлении осей крайних сопел.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что предложенное решение отличается своим конструктивным выполнением, а именно изменением угла пересечения осей соседних сопел по длине каждого из коллекторов. Отсюда следует, что предложенное решение соответствует критерию изобретения " Новизна"
Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями, не позволил выявить существенные признаки, присущие заявленному решению. Отсюда следует что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение вышеуказанного технического результата, что по мнению авторов, соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (проекции осей сопел коллектора на струю расплава шлака).

Устройство содержит желоб 1 для подвода шлакового расплава, приемный бункер 2 с переливным патрубком 3 поддержания постоянного уровня воды и гранулятор 4, который выполнен в виде двух параллельно установленных коллекторов с соплами 5, оси которых пересекаются в плоскости симметрии желоба 1 под острыми углами α. Угол α пересечения осей соседних сопел 5 относительно плоскости -Р-, расположенной перпендикулярно плоскости симметрии желоба 1 и проходящей через оси сопел 6, которые на расстоянии -l-, равном половине расстояния -L- между осями крайних сопел, выполнен уменьшающимся в направлении осей крайних сопел, то есть α > α₁> α₂> α₃ (см. фиг.1).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии приемный бункер 2 заполнен водой до уровня переливного патрубка 3, перед сливом расплава в гранулятор 4 подают под давлением диспергатор (водовоздушную смесь). Расплав шлака по желобу 1 сливается в виде струи, которая разбивается диспергатором, вытекающим из сопел 5, 6 коллекторов гранулятора 4. Раздробленный расплав в виде частиц поступает в приемный буйкер 2, откуда охлажденный, в виде граншлака, выгружается эрлифтом в обезвоживатель и отправляется на склад.

Так как струя шлакового расплава имеет форму вытянутого эллипса с боков, то объем струи уменьшается от центра эллипса к его периферии по оси симметрии желоба. Выполнение углов пересечений осей соседних сопел 5 с плоскостью симметрии желоба 1 относительно плоскости -Р-, проходящей через оси сопел 6, уменьшающимся в направлении осей крайних сопел обусловлено следующим: во-первых, согласованием интенсивности воздействия воздушной смеси с объемом струи расплава, изменяющимся (уменьшающимся) по оси симметрии желоба; во-вторых, изменением (увеличением) фронта (по кривой линии), по которому происходит взаимодействие потоков воздушной смеси и шлакового расплава (см. фиг. 3). Следовательно, обеспечивается более полное, качественное взаимодействие между контактирующими средами - шлаковым расплавом и водовоздушной смесью, следствием чего является повышение качества граншлака и снижение расхода гранулята.

Использование: в металлургии, в частности для получения граншлака из металлургических шлаков на припечных установках. Сущность изобретения: в устройстве для грануляции расплава шлака, содержащем желоб 1 для подвода шлакового расплава, приемный бункер 2 и гранулятор 4, который состоит из двух коллекторов с соплами 5 и 6, угол пересечения осей соседних сопел с плоскостью симметрии желоба 1 относительно плоскости, проходящей через оси сопел 6, выполнен уменьшающимся в направлении осей крайних сопел 5. Устройство обеспечивает повышение качества граншлака. 3 ил.

Устройство для грануляции расплава шлака, содержащее желоб для подвода расплава, приемный бункер и водовоздушный гранулятор, выполненный в виде параллельно установленных коллекторов с соплами, оси которых пересекаются в плоскости симметрии желоба под острым углом, отличающееся тем, что угол пересечения осей соседних сопл относительно плоскости, расположенной перпендикулярно к плоскости симметрии желоба и проходящей через оси сопл, размещенных на расстоянии, равном половине расстояния между осями крайних сопл, выполнен уменьшающимся в направлении осей крайних сопл.