УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРИСАДА В АГЛОМЕРАТ ИЗ ШЛАКОВ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2018 года по МПК C22B7/04 

Изобретение относится к области производства присадов в агломерат путем переработки побочных продуктов металлургической промышленности, а именно отвальных металлургических шлаков сталеплавильного производства, и извлечения из них металлов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является установка для переработки шлаков сталеплавильного производства (см. п. Российской Федерации на полезную модель №51350, з. №2005129589/22 от 26.09.2005 г., МПК B03B 9/04, опубл. 10.02.2006 г.), включающая устройство для загрузки шлака, первое и второе устройства для транспортировки, валковую дробилку с гладкими валками и два устройства для отбора ферромагнитных частиц с регулируемой величиной магнитного поля.

Известная установка может использоваться для производства присада в агломерат и содержит две валковые дробилки с гладкими валками, два устройства для транспортировки с устройствами для отбора ферромагнитных частиц с регулируемой величиной магнитного поля, два устройства для классификации частиц по фракциям. В качестве устройств для отбора ферромагнитных частиц с регулируемой величиной магнитного поля используют подвесные магнитные сепараторы. При этом под устройством для загрузки шлака установлена валковая дробилка с гладкими валками, затем устройство для классификации частиц по фракциям, устройство для транспортировки, над которым установлен подвесной магнитный сепаратор, затем вторая валковая дробилка с гладкими валками, под которой установлено второе устройство для классификации частиц по фракциям, затем второе устройство для транспортировки, над которым установлен второй подвесной магнитный сепаратор.

Известная установка не обеспечивает получение достаточного количества железосодержащей части в присаде, так как конечный продукт содержит большое количество примесей, она имеет сложную конструкцию и высокий расход электроэнергии, что обуславливает высокую себестоимость извлеченного металла.

Это объясняется тем, что в известной установке при производстве присада в агломерат весь перерабатываемый шлак со всеми немагнитными примесями, содержащимися в нем, из устройства для загрузки шлака поступает в валковую дробилку с гладкими валками, откуда эта измельченная загрязненная смесь поступает в устройство для классификации частиц по фракциям, где немагнитные примеси частично, но не полностью, отсеиваются. Далее недостаточно очищенная от немагнитных примесей смесь поступает на устройство для транспортировки, над которым установлен подвесной магнитный сепаратор для отбора ферромагнитных частиц из транспортируемого сырья. Подвесной магнитный сепаратор не обеспечивает полный отбор ферромагнитных частиц, так как установлен на расстоянии от устройства для транспортировки. Оставшуюся смесь немагнитных примесей с ферромагнитными частицами подают во вторую валковую дробилку, а затем во второе устройство для классификации частиц по фракциям и во второе устройство для транспортировки, над которым установлен второй подвесной магнитный сепаратор. Отобранный на конечном этапе с устройства для классификации частиц по фракциям продукт содержит большое количество примесей, а второй подвесной магнитный сепаратор также не обеспечивает полный отбор ферромагнитных частиц. Поэтому полученный присад имеет недостаточное количество железосодержащей части, а шлаковый песок, оставшийся после сепарации, содержит много металла, что ограничивает использование его в производстве строительных материалов. Известная установка имеет сложную конструкцию, так как содержит две валковые дробилки с гладкими валками, два устройства для транспортировки с устройствами для отбора ферромагнитных частиц с регулируемой величиной магнитного поля, два устройства для классификации частиц по фракциям. Это обуславливает высокий расход электроэнергии на переработку шлаков и, как следствие, высокую себестоимость извлеченного металла.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования установки для производства присада в агломерат из шлаков сталеплавильного производства, в которой путем использования новых конструктивных элементов и новых связей между конструктивными элементами обеспечивается получение достаточного количества железосодержащей части в присаде, так как конечный продукт имеет необходимую и достаточную чистоту, одновременно обеспечивается упрощение конструкции, снижение расхода электроэнергии на переработку шлаков, снижение себестоимости извлеченного металла.

Поставленная задача решается тем, что в установке для производства присада в агломерат из шлаков сталеплавильного производства, включающей устройство для загрузки шлака, первое и второе устройства для транспортировки, валковую дробилку с гладкими валками и два устройства для отбора ферромагнитных частиц с регулируемой величиной магнитного поля, новым, согласно заявляемому техническому решению, является то, что она дополнительно содержит третье устройство для транспортировки, устройства для отбора ферромагнитных частиц выполнены в виде шкивных электромагнитных железоотделителей, размещенных на первом и третьем устройствах для транспортировки, при этом первое устройство для транспортировки установлено между устройством для загрузки шлака и валковой дробилкой, второе устройство для транспортировки установлено под валковой дробилкой, а третье устройство для транспортировки установлено над вторым и смещено относительно него так, что его участок для приема ферромагнитных частиц расположен над участком для отвода измельченного шлака, а шкивные электромагнитные железоотделители размещены на участке для отвода шлака в валковую дробилку первого устройства для транспортировки и на участке для приема ферромагнитных частиц третьего устройства для транспортировки.

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

За счет того, что заявляемая установка дополнительно содержит третье устройство для транспортировки, устройства для отбора ферромагнитных частиц выполнены в виде шкивных электромагнитных железоотделителей, размещенных на первом и третьем устройствах для транспортировки, при этом первое устройство для транспортировки установлено между устройством для загрузки шлака и валковой дробилкой, второе устройство для транспортировки установлено под валковой дробилкой, а третье устройство для транспортировки установлено над вторым и смещено относительно него так, что его участок для приема ферромагнитных частиц расположен над участком для отвода измельченного шлака, а шкивные электромагнитные железоотделители размещены на участке для отвода шлака в валковую дробилку первого устройства для транспортировки и на участке для приема ферромагнитных частиц третьего устройства для транспортировки, обеспечивается возможность повысить количество железосодержащей части в присаде за счет повышения качества извлеченного металла в конечном продукте, при одновременном упрощении конструкции, снижении расхода электроэнергии и себестоимости извлеченного металла. Это объясняется тем, что в заявляемой установке шлак из устройства для загрузки, выполненного, например, в виде бункера с питателем, изначально подается на первое устройство для транспортировки, выполненное, например, в виде ленточного конвейера, на участке для отвода шлака в валковую дробилку которого размещен шкивной электромагнитный железоотделитель. Шкивной железоотделитель разделяет шлак на магнитную (железосодержащую) и немагнитную составляющие. Магнитная часть поступает в валковую дробилку, а немагнитная (шлаковый щебень) поступает на склад. Так как шкивной железоотделитель размещен непосредственно на устройстве для транспортировки, отбор магнитной части осуществляется достаточно полно.

Таким образом, в валковую дробилку поступает только железосодержащий шлак, что позволяет повысить количество железосодержащей части в присаде за счет повышения качества извлеченного металла в конечном продукте и снижения содержания немагнитных примесей в измельчаемом шлаке. При этом существенно снижается расход электроэнергии на измельчение шлака, а следовательно, и на весь процесс переработки шлаков, так как валковая дробилка имеет самый высокий удельный расход электроэнергии. Это позволяет, в свою очередь, снизить себестоимость присада за счет снижения себестоимости извлеченного металла. При измельчении в валковой дробилке шлак прокатывается и металлическая часть освобождается от минеральной немагнитной составляющей шлака. Из валковой дробилки измельченный шлак поступает на второе устройство для транспортировки, выполненное, например, в виде ленточного конвейера, с которого шкивной электромагнитный железоотделитель, размещенный на участке для приема ферромагнитных частиц третьего устройства для транспортировки, отделяет магнитную часть шлака и третье устройство для транспортировки, выполненное, например, в виде ленточного конвейера, передает металлический присад на склад продукции, а немагнитная составляющая со второго устройства для транспортировки поступает на склад и в дальнейшем используется в производстве строительных материалов. При использовании всей совокупности заявляемых признаков изобретения, в частности, при заявляемом размещении устройств для транспортировки и установке на участке для приема ферромагнитных частиц третьего устройства для транспортировки шкивного железоотделителя, более эффективного, чем магнитный сепаратор, разделение шлака на магнитную и немагнитную составляющие происходит более полно, а отделяемый металл, используемый в качестве присада к агломерату, имеет более высокое качество.

Таким образом, использование новых конструктивных элементов и новых связей между конструктивными элементами обеспечивает повышение количества железосодержащей части в присаде за счет повышения качества извлеченного металла в конечном продукте при одновременном упрощении конструкции, снижении расхода электроэнергии и себестоимости извлеченного металла.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена схема заявляемой установки.

Установка для производства присада в агломерат из шлаков сталеплавильного производства содержит устройство 1 для загрузки шлака и установленные за ним последовательно первое устройство 2 для транспортировки, снабженное шкивным железоотделителем 3, установленным на участке для отвода шлака в валковую дробилку 4 с гладкими валками, расположенную под устройством 2 для транспортировки, второе устройство 5 для транспортировки, установленное под валковой дробилкой 4, третье устройство 6 для транспортировки, установленное над вторым устройством 5 для транспортировки и смещенное относительно него так, что его участок для приема ферромагнитных частиц расположен над участком для отвода измельченного шлака. На участке для приема ферромагнитных частиц третьего устройства 6 для транспортировки установлен шкивной электромагнитный железоотделитель 7. Устройство 1 для загрузки шлака представляет собой приемный бункер с питателем. Устройства 2, 5 и 6 для транспортировки выполнены в виде ленточных конвейеров.

Установка для производства присада в агломерат из шлаков сталеплавильного производства работает следующим образом.

Шлак сталеплавильного производства любым погрузочным устройством, которое выбирают в зависимости от заданной производительности установки (на чертеже не показано), подают в устройство 1 для загрузки шлака, выполненное в виде бункера с питателем, который также выбирают в зависимости от заданной производительности установки. Из устройства 1 для загрузки шлак поступает на устройство 2 для транспортировки, выполненное в виде ленточного конвейера. Шкивной электромагнитный железоотделитель 3, установленный на участке для отвода шлака в валковую дробилку 4 с гладкими валками, разделяет шлак на магнитную (железосодержащую) и немагнитную составляющие. Магнитная составляющая шлака с участка для отвода шлака устройства 2 для транспортировки поступает в валковую дробилку 4, а немагнитная (шлаковый щебень) поступает на склад. Типоразмер валковой дробилки 4 выбирается в зависимости от крупности перерабатываемого шлака и заданной производительности установки. В валковой дробилке 4 шлак разрушается, а металл прокатывается в пластинки. При давлении 350 МПа, которое создается в валковой дробилке 2, например, типа ДГ 1500×600, деформация металла по толщине доходит до 15-20 мм, что установлено неоднократными испытаниями заявляемой установки. Разрушившийся шлак и присад в виде пластинок металла поступают на устройство 5 для транспортировки, выполненное, например, в виде ленточного конвейера, с которого шкивной электромагнитный железоотделитель 7, установленный на участке для приема ферромагнитных частиц третьего устройства 6 для транспортировки, отделяет магнитную часть шлака. С устройства 6 для транспортировки, выполненного, например, в виде ленточного конвейера, присад поступает на склад продукции, а немагнитная составляющая в виде песка фракции до 2 мм со второго устройства 5 для транспортировки поступает на склад и в дальнейшем используется в производстве строительных материалов. При регулировании силы магнитного поля шкивного железоотделителя изменяется концентрация Fe_общ. от 40% до 90%. Это позволяет получать продукцию заданных параметров.

Опытно-промышленные испытания заявляемой установки показали, что при производстве присада в агломерат из шлаков сталеплавильного производства выход железа фракции менее 20 мм составил 25±5%. При этом количество железосодержащей части в присаде увеличилось за счет повышения качества извлеченного металла в конечном продукте, а расход электроэнергии и себестоимость металла значительно снизились в сравнении с расходом электроэнергии и себестоимостью металла в установке, известной из прототипа.

Применение данного присада в агломерационном процессе позволяет увеличить среднее содержание железа в агломерате до 10%. При этом минеральная часть (немагнитная составляющая), присутствующая в присаде в малом количестве, является легкоплавкой и улучшает спекаемость агломерата.

При использовании такого агломерата в доменном процессе среднее содержание железа в домне увеличивается до 2-3%. А повышение содержания среднего железа в домне на каждый 1% позволяет экономить кокс на 1,5-2% и увеличить производительность плавки чугуна до 2%.

Заявляемая установка для производства присада в агломерат из шлаков сталеплавильного производства может быть изготовлена из известных устройств, которые приведены, например, в "Атласе оборудования, используемого в горнорудной промышленности", издательство завода "Механобр", 1961 г., что подтверждает ее промышленную применимость.

Изобретение относится к переработке побочных продуктов черной металлургии, а именно отвальных металлургических шлаков сталеплавильного производства. Установка для переработки шлаков сталеплавильного производства включает устройство для загрузки шлака, первое и второе устройства для транспортировки, валковую дробилку с гладкими валками и два устройства для отбора ферромагнитных частиц с регулируемой величиной магнитного поля. Установка дополнительно содержит третье устройство для транспортировки, при этом устройства для отбора ферромагнитных частиц выполнены в виде шкивных электромагнитных железоотделителей, размещенных на первом и третьем устройствах для транспортировки. Обеспечивается повышение количества железосодержащей части в присаде при одновременном упрощении конструкции, снижении расхода электроэнергии и себестоимости извлеченного металла. 1 ил.

Установка для переработки шлаков сталеплавильного производства, включающая устройство для загрузки шлака, первое и второе устройства для транспортировки, валковую дробилку с гладкими валками и два устройства для отбора ферромагнитных частиц с регулируемой величиной магнитного поля, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит третье устройство для транспортировки, при этом устройства для отбора ферромагнитных частиц выполнены в виде шкивных электромагнитных железоотделителей, размещенных на первом и третьем устройствах для транспортировки, при этом первое устройство для транспортировки установлено между устройством для загрузки шлака и валковой дробилкой, второе устройство для транспортировки установлено под валковой дробилкой, а третье устройство для транспортировки установлено над вторым устройством для транспортировки со смещением относительно него участка для приема ферромагнитных частиц с его расположением над участком для отвода измельченного шлака, а шкивные электромагнитные железоотделители размещены на участке для отвода шлака в валковую дробилку первого устройства для транспортировки и на участке для приема ферромагнитных частиц третьего устройства для транспортировки.