СПОСОБ ОЧИСТКИ ОКАЛИНЫ ОТ МАСЛЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 2011 года по МПК C23G5/00 C22B1/00 

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к технологии очистки окалины от масляных загрязнений.

Очистка окалины от масляных загрязнений является актуальной проблемой, поскольку на металлургических заводах накапливается большое количество маслосодержащей окалины, которая является отходом производства и выбрасывается в отвалы, представляя при этом экологическую опасность для окружающей среды, в то время как обезмасленная окалина является ценным вторичным сырьем для металлургических предприятий.

Известны способы очистки окалины от масляных загрязнений, основанные на промывке ее водой [см., например, US 5047083] или водой с добавлением специальных химических реагентов, повышающих эффективность отделения масла от окалины в воде [см., например, US 4995912] с последующей сушкой отмытой окалины.

Указанные способы являются сложными и требуют значительных энергетических затрат на сушку отмытой окалины.

Известны способы очистки окалины от масляных загрязнений, основанные на высокотемпературной обработке окалины, при которой ее нагревают до температуры, обеспечивающей сжигание содержащегося в ней масла

Так, в частности, известен способ очистки окалины от масляных загрязнений [RU 2118386], включающий обработку окалины в кипящем слое горячим воздухом с температурой 550-600°С до момента воспламенения масла.

Недостатком способов, основанных на выжигании масла из окалины, является то, они требуют высоких энергетических затрат на нагрев окалины до высоких температур. Кроме того, при указанных температурах наряду со сгоранием масла выгорает также часть окалины, что приводит к ее потере. При этом образующиеся продукты сгорания существенно загрязняют воздушную среду.

Известен способ очистки окалины от масел или жиров [DE 3544240], который выбран автором в качестве ближайшего аналога.

Способ включает тепловую обработку окалины, которую осуществляют путем воздействия на пропускаемую через аппарат роторного типа окалину потоком перегретого водяного пара с давлением 1,2-3 бара и температурой 120-300°C в режиме противотока окалины и водяного пара.

В рассматриваемом способе отделение масла от окалины происходит в процессе его перегонки с водяным паром, в ходе которой под воздействием тепла водяного пара масло переходит в паровую фазу, пары масла смешиваются с парами воды и удаляются из зоны тепловой обработки в виде их смеси с водяным паром.

Данный способ не приводит к существенному загрязнению окружающей среды, поскольку в процессе его реализации не происходит сгорания масла и окалины и, соответственно, выброса в атмосферу продуктов сгорания.

Однако рассматриваемый способ является сложным. Это обусловлено необходимостью создания потока перегретого пара с заданными давлением и температурой, а также необходимостью осуществления дополнительной операции сушки очищенной от масла окалины, поскольку из-за пребывания очищаемой окалины в среде водяного пара она увлажняется.

Кроме того, водяной пар оказывает негативное корродирующее воздействие на окалину.

Недостатком рассматриваемого способа является также то, что поскольку отделенное от окалины масло получают в виде водо-масляной эмульсии, усложняется процесс утилизации масла из-за необходимости осуществления фазового разделения указанной эмульсии.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение способа.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе очистки окалины от масляных загрязнений, включающем тепловую обработку окалины, сопровождающуюся переходом масла в паровую фазу, и удаление масла из зоны тепловой обработки, согласно изобретению тепловую обработку осуществляют путем нагрева окалины до температуры 180-280°C и выдержки ее при указанной температуре до достижения содержания масла в окалине не более 1,5%, при этом масло удаляют из зоны тепловой обработки в виде его паров.

В частном случае осуществления изобретения тепловую обработку окалины осуществляют при ее перемешивании.

Принципиально важным в заявляемом способе является то, что при выбранном режиме тепловой обработки обеспечивается очистка окалины от масла без применения специальных агентов путем перевода масла в паровую фазу, при этом очищенная от масла окалина является практически сухой, а масло удаляется из зоны тепловой обработки в виде паров, не содержащих каких-либо посторонних примесей, что позволяет при последующей конденсации указанных паров получить пригодное для практического использования масло.

При этом в процессе обработки на окалину не воздействуют агенты, вызывающие ее коррозию.

Режимы тепловой обработки были подобраны авторами экспериментально. При нагреве окалины до температуры от 180-280°C обеспечивается постепенное испарение масла без его воспламенения. При этом при температуре менее 180°C не происходит заметного испарения масла, а при температуре более 280°C возникает опасность осмоления масла и, соответственно, опасность загрязнения окалины смолами. Время выдержки окалины при указанной температуре определяется из условия достижения содержания в ней масла не более 1,5%, что, как следует из практики, является максимально допустимым значением содержания масла в окалине, при котором возможно ее использование в металлургической промышленности.

Время выдержки зависит от количества обрабатываемой окалины, исходного содержания в ней масла и от ее дисперсности. Как показала практика, время выдержки окалины варьируется в пределах от 30 мин до 5 часов.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого способа, является его упрощение, поскольку в процессе очистки окалины не используются специальным образом подготовленные агенты, а полученная окалина является практически сухой, что исключает необходимость проведения дополнительной операции ее сушки. При этом при реализации заявляемого способа получают пригодное для практического использования масло путем простой технологической операции конденсации его паров.

В случае, когда тепловую обработку окалины осуществляют при ее перемешивании, интенсифицируется процесс испарения масла и, соответственно, сокращается время процесса очистки окалины.

Способ осуществляют следующим образом.

Маслосодержащую окалину помещают в нагревательную камеру. Нагревают окалину до температуры 180-280°C и выдерживают при указанной температуре. Контролируют содержание масла в окалине и завершают процесс очистки окалины при достижении содержания масла в ней не более 1,5%.

Пары масла поступают в вентиляционный канал, где охлаждаются, конденсируются и сливаются в сборную емкость.

Для сокращения времени очистки окалины тепловую обработку окалины целесообразно осуществлять при ее перемешивании.

Для осуществления очистки окалины в производственных условиях целесообразно проводить процесс в аппарате барабанного типа, снабженном теплогенератором (дизельным, газовым или твердотопливным). В данном аппарате нагрев и выдержка окалины осуществляется во вращающемся барабане при интенсивном ее перемешивании. В данном аппарате может быть предусмотрена подача во вращающийся барабан теплоносителя, в качестве которых могут быть использован горячий воздух или отработанные газы металлургического производства, что обеспечивает экономию энергоресурсов.

Пары масла направляются в канал вентиляции, где охлаждаются, конденсируются и сливаются в сборную емкость.

Возможность реализации способа показана в примерах конкретного выполнения.

Пример 1.

Маслосодержащую окалину дисперсностью 1-5 мк в количестве 1,0 кг размещали на поддоне слоем толщиной 2,5 см и устанавливали поддон в нагревательной камере.

Осуществляли нагрев окалины до температуры 240°C.

Выдерживали окалину при указанной температуре, при этом периодически контролировали содержание масла в окалине. Завершили процесс очистки окалины, когда содержание масла в ней достигло величины 1,0%. Время выдержки составило 2,5 часа.

Пример 2.

Маслосодержащую окалину дисперсностью 25-60 мк в количестве 1,0 кг размещали на поддоне слоем толщиной 2,5 см и устанавливали поддон в нагревательной камере.

Осуществляли нагрев окалины до температуры 190°C.

Выдерживали окалину при указанной температуре, при этом периодически контролировали содержание масла в окалине. Завершили процесс очистки окалины, когда содержание масла в ней достигло величины 0,95%. Время выдержки составило 4,5 часа.

Пример 3.

Осуществляли процесс очистки окалины от масла в аппарате барабанного типа, снабженном теплогенератором.

Маслосодержащую окалину дисперсностью 25-60 мк в количестве 10 кг загружали во вращающийся барабан аппарата. Осуществляли нагрев окалины потоком горячего воздуха до температуры 260°C и выдержку при указанной температуре. Процесс вели при непрерывном перемешивании окалины во вращающемся барабане. Периодически контролировали содержание масла в окалине и завершили процесс ее очистки, когда содержание масла в ней достигло величины 0,1%. Время выдержки составило 32 мин.

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к технологии очистки окалины от масляных загрязнений. Способ включает тепловую обработку окалины, сопровождающуюся переходом масла в паровую фазу, и удаление масла из зоны тепловой обработки. Тепловую обработку осуществляют путем нагрева окалины до температуры 180-280°С при ее перемешивании и выдержки ее при указанной температуре до достижения содержания масла в окалине не более 1,5%, при этом масло удаляют из зоны тепловой обработки в виде его паров. Изобретение направлено на упрощение способа. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ очистки окалины от масляных загрязнений, включающий тепловую обработку окалины, сопровождающуюся переходом масла в паровую фазу, и удаление масла из зоны тепловой обработки, отличающийся тем, что тепловую обработку осуществляют путем нагрева окалины до температуры 180-280°С и выдержки ее при указанной температуре до достижения содержания масла в окалине не более 1,5%, при этом масло удаляют из зоны тепловой обработки в виде его паров.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепловую обработку окалины осуществляют при ее перемешивании.