Поточная линия для переработки алюминиевых шлаков Российский патент 2023 года по МПК C22B7/04 C22B21/00 B03C1/30 B03B9/04 B02C23/16 

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к переработке отвальных алюминиевых шлаков, и может быть использовано на предприятиях вторичной цветной металлургии.

Известен аналог - способ переработки металлургических шлаков и технологическая линия (варианты) для его осуществления (источник информации патент RU №2377324) содержащий, как и в заявленной поточной лини для переработки алюминиевых шлаков бункер, ленточный питатель, щековую дробилку, конвейер с барабанным железоотделителем.

Недостатки заключаются в том, что:

- в способе переработки металлургических шлаков и технологической линии (варианты) для его осуществления нет системы пылегазоочистки;

- в способе переработки металлургических шлаков и технологической линии (варианты) для его осуществления много технологического оборудования, система громоздкая, сложная в обслуживании и управлении, поэтому имеет низкую надежность.

Из-за перечисленных выше недостатков невозможно получить технический результат.

Известен аналог - поточная линия для переработки шлаков от плавки алюминиевых сплавов (источник информации авторское свидетельство СССР №287303), содержащая, как и заявленной поточной лини для переработки алюминиевых шлаков, бункер, транспортеры, грохот, щековую дробилку.

Недостатки заключаются в том, что:

- в поточной линии для переработки шлаков от плавки алюминиевых сплавов нет системы пылегазоочистки;

- в поточной линии для переработки шлаков от плавки алюминиевых сплавов много технологического оборудования, система сложная в обслуживании и управлении, поэтому имеет низкую надежность.

Ввиду указанных выше недостатков невозможно получить технической результат.

Ближайшим аналогом (прототипом) является поточная линия для переработки алюминиевых шлаков (источник информации патент SU 1167224), содержащая, как и в заявленной поточной линии для переработки алюминиевых шлаков бункер с питателем, ленточный конвейер с электромагнитным шкивом, классификатор, а также систему пылеулавливания.

Недостатки заключаются в том, что:

- в поточной линии для переработки алюминиевого шлака много технологического оборудования, система громоздкая, сложная в обслуживании и управлении, поэтому имеет низкую надежность.

- в поточной линии для переработки алюминиевого шлака имеется система пылеулавливания, но нет системы газоочистки;

Из-за перечисленных выше недостатков невозможно получить технический результат.

Задачей изобретения является создание надежной, с высокой степенью механизации, оснащенной эффективной установкой пылегазоочистки поточной линии для переработки алюминиевых шлаков, имеющей: общий загрузочный бункер, оснащенный двумя пневмовибраторами с питателем и классификатором и три идентичные ветви по переработки шлака первую, вторую и третью, при этом в каждой имеется два ленточных конвейера, щековая дробилка, поворотный вибросклиз на стойке для загрузки шлака в измельчитель шлака, измельчитель шлака, два вибросита, ленточный транспортер, два ленточных конвейера, причем один с барабанным магнитным сепаратором (электромагнитным шкивом), вибросито.

Технический результат - разработанная поточная линия для переработки алюминиевых шлаков, является надежной, высокопроизводительной с высокой степенью механизации, оснащенной эффективной установкой пылегазоочистки и имеющей: общий загрузочный бункер, оснащенный двумя пневмовибраторами с питателем и классификатором и три идентичные ветви по переработки шлака первую, вторую и третью, при этом в каждой имеется два ленточных конвейера, щековая дробилка, поворотный вибросклиз на стойке для загрузки шлака в измельчитель шлака, измельчитель шлака, два вибросита, ленточный транспортер, два ленточных конвейера, причем один с барабанным магнитным сепаратором (электромагнитным шкивом), вибросито.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в поточной линии для переработки алюминиевого шлака содержащей бункер с питателем, ленточный конвейер с электромагнитным шкивом, классификатор, а также систему пылеулавливания, классификатор выполнен в виде грохота, который установлен за бункером с питателем и имеющий три полотна с ячейками верхнее - 120 мм, среднее 90 мм, нижнее - 60 мм, причем с нижнего полотна шлак просеивается в нижерасположенный под полотном бункер, из которого высыпается на ленточный конвейер третьей ветви, а с нижнего полотна шлак, имеющий размеры менее 90, но более 60 мм попадают на ленточный конвейер второй ветви, со среднего полотна шлак, имеющий размеры менее 120, но более 90 мм попадает на ленточный конвейер первой ветви поточной линии. Классификатор позволяет сортировать шлак по размерам кусков и направлять его в соответствующие ветви поточной линии для переработки алюминиевого шлака.

При этом, загрузка перерабатываемого алюминиевого шлака в общий загрузочный бункер, оснащенный двумя пневмовибраторами с питателем и классификатором производится мостовым краном грузоподъемностью 3 тс. Удаление кусков шлака с размерами более 120 мм с верхней решетки классификатора производится с помощью поворотного крана на колонне в ленточный конвейер желобчатой формы, который транспортирует его на переплавку в плавильное отделение литейного цеха.

Более того, в состав поточной линии для переработки алюминиевых шлаков, вводятся три щековые дробилки с высокими эксплуатационными характеристиками и надежностью в работе, так как конструкция простая, оснащена мощным двигателем 75 кВт, имеет высокий коэффициент дробления и позволяет получать на выходе с первой ветви поточной линии для переработки алюминиевого шлака (далее поточной линии) кусочки шлака размером до 25 мм, со второй размером до 20 мм и с третьей размером до 15 мм. Три ветви поточной линии с установленными в них тремя шековыми дробилками делает поточную линию высокопроизводительной.

Следует отметить, что измельчитель шлака содержит стальную колбу грушевидной формы, сваренную из износостойкой стали марки Сталь 30ХГСА с опорным кольцом, которое оперто на два ролика, при этом стальная колба имеет на внутренней поверхности восемь приваренных стальных ребер из износостойкой стали Сталь 30ХГСА и загрузочное отверстие закрываемое крышкой из износостойкой стали, причем к каждому стальному ребру приварены на расстоянии 450 мм друг от друга острые ножи, отлитые из износостойкой стали Сталь 30ХГСА и имеющие лезвие с двумя заточенными сторонами. Благодаря острым ножам двумя заточенными сторонами при вращении стальной колбы происходит измельчение шлака на частицы с размерами до 2 мм.

Более того, на колонне, установленной справа от измельчителя шлака, размещен механизм поворота крышки стальной колбы измельчителя шлака, при этом в колонне поворачивается на угол 90° от гидроцилиндра вал с закрепленным на нем кронштейном и приваренной на конце его крышкой. Гидравлический механизм поворота крышки колбы измельчителя шлака позволяет плавно и надежно закрывать и открывать загрузочное отверстие стальной колбы.

Существенно отметить, что привод вращения стальной колбы измельчителя шлака закреплен на поворотной раме и состоит из гидромотора мод. МП 100 с гидродвигателем планетарным мод. РПГ-8000, гидравлического редуктора, при этом скорость вращения стальной колбы регулируется, причем наибольший угол наклона стальной колбы от исходного состояния 38°. Привод вращения стальной колбы измельчителя шлака обладает высокой надежностью в работе.

Вместе с тем, в состав поточной линии для переработки алюминиевых шлаков, вводится устройство для загрузки шлака в стальную колбу, которое состоит из ленточного конвейера, поворотного вибросклиза, вращающегося на стойке и имеющего два фиксированных положения: когда край склиза находится в стальной колбе и когда он выведен из стальной колбы. Устройство для загрузки шлака в стальную колбу отличается простотой конструкции и надежностью в работе.

Кроме того, отделение пылевидного шлака и немагнитных включений, находящихся в шлаке происходит на трех вибрационных ситах с размерами сит 1200×1000 мм, при этом каждое вибрационное сито имеет два полотна, выполненных из нержавеющей стали, верхнее с размерами ячеек 2 мм и нижнее с гладкой поверхностью без ячеек. Включение в состав поточной линии трех вибрационных сит с полотнами из нержавеющей стали позволяет добиться высокой производительности и увеличения срока службы вибрационных сит и в целом поточной линии.

Наконец, поточная линия для переработки алюминиевых шлаков снабжена установкой пылегазоочистки, состоящей из четырех идентичных блоков, объединенных в единую конструкцию, в каждом блоке размещены две поворотные решетки и 8 рукавных фильтров, при этом установка пылегазоочистки имеет обслуживающую площадку и лестницу, причем, в состав установки пылегазоочистки входит дымосос ДН-12, четырехсекционный блок пылегазоочистки, при этом установка пылегазоочистки имеет производительность по очищаемому газу 36 800 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 67%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 87%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 91%, уровень звука не более 75 ДБА. Предложенная конструкция поточной линии для переработки алюминиевых шлаков отличается надежностью, высокой степенью механизации и эффективной системой пылегазоочистки.

На представленных одиннадцати фигурах изображена поточная линия, а также ее отдельные устройства.

На фиг. 1. Вид в плане поточной линии для переработки алюминиевых шлаков (не показан механизм поворота крышки измельчителя шлака и два конвейера третьей линии)

На фиг. 2. Вид А щековой дробилки.

На фиг. 3. Фронтальный вид измельчителя шлака.

На фиг. 4. Вид Б измельчителя шлака.

На фиг. 5. Вид сверху измельчителя шлака.

На фиг. 6. Продольный разрез грушевидной колбы измельчителя шлака.

На фиг. 7. Разрез В-В поточной линии для переработки алюминиевых шлаков.

На фиг. 8. Вибросито.

На фиг. 9. Вид Г вибросита.

На фиг. 10 Четырехсекционный блок пылегазоочистки.

На фиг. 11. Вид в плане системы пылегазоочистки с дымососом и дымовой трубой.

Актуальность работы.

Одним из методов получения алюминия из вторичного сырья является плавка лома и отходов под слоем флюса и без использования флюса. При этом образуются шлаки, содержащие алюминий и другие ценные компоненты, которые направляются в отвал. Такие шлаки относятся к 4 классу опасности. Под действием осадков содержащиеся в шлаках хлориды выщелачиваются, засоляют почву, отравляют водоемы и грунтовые воды. В процессе разложения шлаков выделяются также такие вредные газы, как аммиак, сероводород и ряд других, которые загрязняют атмосферу. Наибольшую опасность представляют мелкодисперсные пылевидные частицы, которые легко поднимаются ветром и переносятся на значительные расстояния, загрязняя атмосферу, почву и водоемы. Это наносит экологический вред окружающей среде и экономический ущерб народному хозяйству. Актуальность проблемы переработки шлаков обусловлена возможностью вернуть в хозяйственный оборот тысячи тонн металла, теряемых в настоящее время с отвалами, а так же решить важнейшую экологическую проблему. Разработано множество механических, гидрометаллургических, пирометаллургических способов переработки отвальных алюмосодержащих шлаков, однако они до сих пор не реализованы в промышленном объеме, так как не предусматривают комплексную переработку всех составляющих шлака.

Предлагаемая конструкция поточной линии для переработки алюминиевых шлаков (далее поточной линии) состоит из общего загрузочного бункера 1 с питателем 2 и классификатором 3 фиг. 1. Общий загрузочный бункер 1 снабжен двумя пневмовибраторами 4, которые предотвращают зависание шлака в бункере 1. Классификатор 3 изготовлен в виде грохота, который установлен за бункером 1 с питателем 2. Классификатор имеет три полотна с ячейками: первое верхнее - 120 мм, второе - 90 мм, третье - 60 мм, причем с нижнего третьего полотна шлак попадает в нижерасположенный под полотном бункер (не показан). Через ячейки первого верхнего полотна классификатора 3 шлак размерами кусков до 120 мм ссыпается на второе полотно, из которого высыпается на ленточный конвейер 5. Шлак с размерами кусков до 90 мм через ячейки второго полотна классификатора 3 ссыпается на третье полотно классификатора, далее пересыпается на ленточные конвейеры 6, 7 второй ветви поточной линии. Шлак с размерами кусков до 60 мм ссыпается через ячейки третьего полотна в бункер (не показан), расположенный под классификатором 3.

При этом загрузка перерабатываемого алюминиевого шлака в общий загрузочный бункер 1 с питателем 2 и классификатором 3 производится мостовым краном 8 грузоподъемностью 3 тс. Удаление кусков шлака с размерами более 120 мм с первого верхнего полотна классификатора 3 производится с помощью поворотного крана 9 на колонне в ленточный конвейер 10, который транспортирует его в плавильное отделение на переплавку. Выделяющаяся при работе классификатора 3 пыль и газы попадают в зонт 11 и удаляются на пылегазоочистку. Вначале разберем конструкции основных видов технологического оборудования, входящего в состав поточной линии.

Одним из главных видов оборудования поточной линии является сконструированная автором подвижная щековая дробилка 12, имеющая массивное стальное основание 13, отлитое из стали 45Л, которое закреплено на литой стальной плите 14, которая имеет семь поперечных 15 и три продольных 16 ребер жесткости. К литой стальной плите 14 приварены два ряда стоек, при этом четыре из них двойные 17 и шесть одинарные поз.18, причем все имеют на конце катки 19, на которых перемещается подвижная щековая дробилка 12. На литой стальной плите 14 крепится шестью болтами, шестью гайками и шестью пружинными шайбами (не показано) электродвигатель 20 привода. Камера дробления 21 устроена в форме клина, она образована двумя дробящими поверхностями, так называемыми "щеками". Одна из щек дробилки неподвижная 22, а вторая подвижная 23 щека крепится на шатуне (не показан), обеспечивающем перемещение верхнего края подвижной 23 щеки так, что последняя совершает качающееся движение. Основной принцип работы щековой дробилки достаточно прост. Шлак, подлежащий дроблению, подается в камеру дробления 21 сверху конвейером 5 желобчатой формы. Благодаря клинообразной форме камеры дробления 21 куски шлака 24 изначально располагаются по высоте камеры дробления 21. Вал шатуна (не показан) приводится во вращение через клиноременную передачу 25 от электрического двигателя 20 мощностью 75 кВт. В процессе сближения щек, на ходе сжатия, куски шлака 24 дробятся, при отходе подвижной щеки 23 (холостой ход) раздробленные куски шлака 24 продвигаются вниз под действием силы тяжести. Как только размеры кусков шлака 24 достигают заданного значения (уменьшаются до размера выходной щели), они покидают камеру дробления 21, а на их место опускаются более крупные куски шлака 24. Затем цикл повторяется. Конструкция подвижной щеки 23 предусматривает возможность регулировки положения нижнего края по горизонтали. В первой ветви щековой дробилки 12 отрегулировано положение нижнего края по горизонтали 25 мм. Таким образом, осуществляется фиксация размера щели выходного отверстия, определяющая максимальную крупность дробимого материала на выходе из щековой дробилки 12. Боковые стенки 26 камеры дробления 21 щековой дробилки 12 в процессе дробления не участвуют фиг. 1, 2. Существенно отметить, что наиболее изнашиваемыми частями дробилки являются щеки их изготавливают из стали 45Л, причем рабочая поверхность щек футеруется плитами 27 из высокомарганцевой стали 110Г13Л. Плиты 27 имеют рифления, что облегчает дробление кусков шлака 24. Эксцентриковый вал и ось (не показаны) подвижной щеки 23 делают из стали 40Х. Маховик 28 дробилки 12 отливают из чугуна марок СЧ 21. Дробленый шлак 24 высыпается из дробилки 12 и попадает на конвейер 29 желобчатой формы и далее на конвейер 30 фиг. 1, 2. Выделяющаяся в процессе работы дробилки 12 пыль и газы попадают в зонт 31 и удаляются дымососом ДН - 12 поз. 32 фиг. 2, 10. Во избежание попадания пыли из под щековой дробилки 12 в цех, она имеет боковые стальные листы 33 и торцевой лист 34. Торцевой лист 34 крепится к литой стальной плите 14 тремя петлями 35, позволяющих проводить ремонтные работы на катках 19 и производить фиксацию щековой дробилки 12 для ее нормальной работы. Отличительными особенностями разработанной щековой дробилки 12 служат ее высокие эксплуатационные характеристики и надежность в работе:

• дробилка оснащена мощным и надежным двигателем;

• простота конструкции обеспечивает простое и эффективное использование и обслуживание;

• большой срок эксплуатации, причем обеспечивается стабильная работа агрегата в течении всего срока эксплуатации;

• высокий коэффициент дробления позволяет получать на заключительном этапе минимальный размер кусков шлака. Три ветви первая, вторая и третья поточной линии с установленными в них тремя шековыми дробилками делает поточную линию высокопроизводительной.

• Предлагаемый измельчитель шлака 36, сконструированный автором предназначен для измельчения алюминиевого шлака с размерами кусков 25 мм до частиц размером до 2 мм фиг. 1, 3, 4, 5. Предлагаемый измельчитель шлака 36 имеет армированный бетонный фундамент 37, основание 38, сваренный из швеллеров №20 и, который крепится к армированному бетонному фундаменту 37 измельчителя шлака двенадцатью фундаментными болтами (не показаны). На основании 38 приварены: передняя 39 и задняя 40 опоры поворотной рамы 41 фиг. 4. Поворотная рама 41 измельчителя шлака сварена из швеллеров №22, причем швеллеры сварены в коробку. На основании 38 установлены: правая 42 и левая 43 опоры шарниров, правый 44 и левый 45 штоки гидроцилиндров 46 механизма подъема измельчителя шлака, кроме того, на основании 38 крепится колонна 47 механизма поворота крышки 48. На фиг. 1, чтобы не загромождать чертеж, не показан механизм поворота крышки 48. Крышка 48 поворачивается на угол 90° от гидроцилиндра 49. Внутри колонны 47 находится вал 50, который поворачивается вокруг своей оси от гидроцилиндра 49. Внизу и вверху вала 50 находятся подшипники качения (не показаны) в которых он вращается. К валу 50 приварена одним концом труба 51, а второй конец трубы 51 приварен к крышке 48. К валу 50 также приварен стальной сектор 52 (смотри форму сектора на фиг. 5), на выступе которого выполнено отверстие для шарнирного крепления пальцем (не показан) штока 53 гидроцилиндра 49 к стальному сектору 52. Гидроцилиндр 49 закреплен тремя обоймами 54 на столе 55, к которому снизу приварена стойка 56. К стойке 56 приварена стальная плита 57, которая крепится четырьмя фундаментными болтами 58 в армированном бетонном фундаменте 37. На основании 38 неподвижно анкерными болтами (не показаны) закреплены две стойки 59, с которыми шарнирно соединена поворотная рама 41. Поворотная рама 41 сварная, на поворотной раме 41 смонтированы: стальная грушевидной формы колба 60 с закрепленным на ней опорным кольцом 61, причем опорное кольцо 61 опирается на два опорных ролика 62 фиг. 4, 5. Стальная колба 60 сварена из износостойкой стали марки Сталь 30ХГСА толщиной 6 мм. Опорные ролики 62 вращаются в подшипниках кронштейнов 63, закрепленных на поворотной раме 41. В задней торцевой части стальной колбы закреплен вал 64, вращающийся в двухрядном роликовом радиальном сферическом подшипнике №3652 поз. 65, который закреплен на поворотной раме 41. Привод вращения стальной колбы измельчителя шлака 36 закреплен на поворотной раме 41 и состоит из гидромотора 66 мод. МП 100 с гидродвигателем планетарным мод. РПГ-8000 поз. 67, гидравлического редуктора 68. Скорость вращения стальной колбы 60 регулируется. Наибольший угол наклона стальной колбы 60 от исходного состояния 38°. Поворотная рама 41 поднимается и опускается от двух силовых гидроцилиндров 46, которые работают от гидронасосной станции (она состоит из гидронасоса 310.2.28.ООГ, электродвигателя АИР мощностью 18 КВт и гидроблока). От гидронасосной станции работает и гидроцилиндр 49 механизма поворота крышки 48 стальной колбы 60. Выделяющиеся при загрузке и выгрузке шлака пыль и газы попадают в зонд аспирации 69 и далее проходят очистку от вредных веществ и пыли фиг. 3, 4, 5, 6. Загрузочное отверстие 70 размещено в торце стальной колбы 60. Гидронасосная станция поз. 71 условно показана на фиг. 1. С конвейера 30 шлак падает в загрузочную чашу 72, далее по склизу 73 попадает в стальную колбу 60 измельчителя шлака 36. Стальная колба 60 имеет на внутренней поверхности восемь приваренных стальных ребер 74 из износостойкой стали марки Сталь 30ХГСА. При вращении стальной колбы 60 вокруг оси кусочки шлака трутся друг о друга и падают с высоты 3,3 метра (внутренний диаметр колбы) измельчаясь при этом. Для эффективного измельчения кусочков шлака к каждому стальному ребру 74 приварены на расстоянии 450 мм друг от друга острые ножи 75, отлитые из износостойкой стали марки Сталь 30ХГСА и имеющие лезвие с двумя заточенными сторонами 76. Благодаря острым ножам 75 с двумя заточенными сторонами 76 при вращении стальной колбы происходит измельчение шлака на частицы с размерами до 2 мм. Вместе с тем, в состав поточной линии вводится устройство для загрузки шлака в стальную колбу 60, которое состоит из ленточного конвейера 30, поворотного вибросклиза, вращающегося на стойке 77 и имеющего два фиксированных положения: когда край склиза находится в стальной колбе 60 и когда он выведен из стальной колбы 60 фиг. 1, 7. Стойка 77 закреплена в бетонном полу цеха четырьмя фундаментными болтами 78. Вибросклиз состоит из стальной сварной загрузочной чаши 72 и приваренного к ней стального склиза 73, на котором закреплен вибратор (не показан). Устройство для загрузки шлака в стальную колбу 60 отличается простотой конструкции и надежностью в работе.

• После измельчения шлака в стальной колбе 60 он попадает на вибросито 79 с ячейками 2 мм, при этом частицы размером до двух мм просыпаются (большая часть) через ячейки и попадают на ленту конвейера 80 желобчатой формы и транспортируются им в технологическую тару 81. С полотна вибросита 79 непросеянные частицы шлака, металлические включения ссыпаются на ленточный конвейер 82, который подает их на ленточный конвейер 83. В конце ленточного конвейера 83 установлен магнитный сепаратор 84, поэтому магнитные детали: гайки, шайбы, болты, клапаны, шпильки и т.п., находящиеся в шлаке притягиваются магнитным полем магнитного сепаратора 84 и на нижней ветви ленточного конвейера, когда магнитное поле ослабевает, отрываются и падают в технологическую емкость 85 фиг. 1 (на фиг. 6 она не показана). После заполнения технологической емкости 85 она транспортируется краном 8 на склад и металл по мере накопления сдается во вторчермет. Немагнитный металл нержавеющая сталь, кусочки титановых сплавов, частички шлака по инерции падает на ленточный конвейер 86, которым транспортируется на полотно вибросита 87. Частицы шлака размером до двух мм просеиваются через верхнее полотно попадают на нижнее полотно, с которого попадают на ленточный транспортер 88, далее с него ссыпаются в технологическую емкость 89, установленную в приямке 90 и, которую краном 8 подают на склад. Немагнитный материал нержавеющая сталь, кусочки титановых сплавов и т.д. с верхнего полотна вибросита 87 падает на ленточный транспортер 91, которым транспортируется в технологическую емкость 92, после заполнения технологической емкости 92 она транспортируется краном 8 на склад и сдается металл во вторчермет.

• Следует отметить, что ленточный конвейер 83 установлен на постаменте 93, который имеет ступеньки 94, кроме того, чтобы не захламлять эскизы, не показаны зонты в местах пересылок шлака на первой, второй и третьей ветви поточной линии. Описанные процессы происходят одновременно во всех трех ветвях поточной линии. Существенно отметить, что нумерация оборудования следующая за конвейером 82 во всех трех линиях будет одинаковой. На третью ветвь поточной линии с классификатора 3 шлак транспортируется конвейером 95. Оборудование третьей ветви поточной линии показано частично.

Вибросито 87, которое изготовлено сварщиком, слесарем по эскизам автора и изображено на фиг. 8, 9. Вибросито 87 сварено из листовой стали Сталь 20 и представляет сварную раму 96, которая установлена на четырех опорах, имеющих на концах приваренные стальные «пятаки» 97. По углам верхней части сварной рамы 96 приварены четыре втулки 98, в которые вставлены четыре пружины 99. Корпус вибросита 100 имеет в нижней части приваренные четыре втулки 101, в которые входят четыре пружины 99. В верхней части корпус вибросита 100 имеет четыре приваренные проушины 102, предназначенные для транспортировки вибросита. В верхней части корпуса вибросита 100 закреплена сетка 103 с размером 1200×1000 мм и имеющая ячейки 2 мм. На расстоянии 300 мм от сетки 103 закреплено нижнее полотно 104 с гладкой поверхностью и с такими же габаритными размерами. В нижней части корпуса размещен на стальной раме 105 вибратор 106. Для выгрузки содержимого с сетки 103 служит верхнее выгрузочное окно 107, а для выгрузки измельченных частиц шлака размером до 2 мм в корпусе вибросита выполнено нижнее выгрузочное окно 108.

Технические характеристики вибросита.

Габаритные размеры 1400×1200 мм Количество ярусов 2 Размер сетки 1200×1000 мм Размер ячейки сетки 2 мм Мощность вибратора 0,8 кВт Количество оборотов 3000 об/мин Вес вибросита 230 кг

Очистка дымовых газов от пыли и вредных веществ происходит в установке пылегазоочистки 109, разработанной автором и изображенной на фиг. 10, которая имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, которые выделяются при переработки алюминиевых шлаков.

Пылегазоочистка 109 представляет собой сборную стальную четырех блочную установку. Каждый блок представляет собой цилиндрический формы корпус 110, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 111 с отверстиями. В средней части цилиндрического корпуса 110 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 112 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей 113 осуществляется с помощью рукояток 114, закрепленных на осях 113. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 111 расположен нижний загрузочный патрубок 115. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 112 расположен верхний загрузочный патрубок 116. В верхней части цилиндрического корпуса 110 размещены вращающиеся рукавные фильтры (не показаны) в количестве 8 штук, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов. Вверху установки пылегазоочистки 109 размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 117, муфты 118, червячного редуктора 119 и зубчатой тарелки 120.

В верхней части цилиндрического корпуса 110 закреплена на четырех кронштейнах 121 обслуживающая площадка 122, которая опирается на десять опор 123 и имеет слева лестницу 124. На обслуживающей площадке 122 закреплена рама 125, на которой смонтирована воздуходувка 126 с электродвигателем 127. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 128 цилиндрического корпуса 110. Очищаемые газы из дымососа 32 подаются в установку пылегазоочистки 109 по трубе 129. Отработанный адсорбент и пыль выгружается через нижнюю горловину 130 цилиндрического корпуса 110. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 110. Основные технические характеристики установки пылегазоочистки:

- производительность по очищаемому газу 36 800 м³/час; - площадь поверхности фильтрования 27,6 м²; - количество рукавных фильтров 11 шт; - толщина слоя адсорбента 0,3-0,35 м; - степень очистки по фтористому водороду 67%; - степень очистки по окиси меди 86%; - степень очистки по окиси углерода 87%; - степень очистки по окиси азота 86%; - степень очистки по окиси алюминия 81%; - степень очистки по пыли 92%; - температура очищаемого газа от 20 до 100°С; - температура наружной поверхности установки от 40 до 55°С; - уровень звука не более 75 ДВА; - энергетические затраты на очистку 8 кВт/ч.

Работа поточной линии происходит следующим образом. Со склада шлак подается в технологической емкости краном 8 в бункер 1, из которого питателем 2 доставляется в классификатор 3. Классификатор 3 позволяет направлять на ленточные конвейеры 5,6,95 желобчатой формы соответственно первой, второй и третьей ветви поточной линии шлак с размерами кусков 120 мм, 90 мм, 60 мм. Удаление кусков шлака с размерами более 120 мм с первого верхнего полотна классификатора 3 производится с помощью поворотного крана 9 на колонне в ленточный конвейер желобчатый формы 10, который транспортирует куски шлака в плавильное отделение литейного цеха на переплавку. Выделяющаяся при работе классификатора 3 пыль и газы попадают в зонт 11 и удаляются на пылегазоочистку. Далее куски шлака попадают в три щековые дробилки 12, в которых шлак измельчается до кусочков в первой линии 25 мм, во второй линии 20 мм и третьей линии 15 мм. Дробленый шлак 24 высыпается из щековой дробилки 12 и попадает на конвейер 29 желобчатой формы, пересыпается на конвейер 30 фиг. 1, 2. Выделяющаяся в процессе работы щековой дробилки 12 пыль и газы попадают в зонт 31 и удаляются дымососом ДН - 12 поз. 32 фиг. 2, 11 в блок пылегазоочистки 109. С конвейера 30 шлак падает в загрузочную чашу 72, далее по склизу 73 попадает в роторный измельчитель 36. При вращении стальной колбы 60 вокруг оси кусочки шлака трутся друг о друга и падают с высоты 3,3 метра измельчаясь при этом до частиц размерами до 2 мм. После измельчения шлака в измельчителе шлака 36 он попадает на вибросито 79 с ячейками 2 мм, при этом частицы размером до двух мм просыпаются (большая часть) через ячейки и попадают на ленту конвейера 80 желобчатой формы и транспортируются им в технологическую тару 81. С полотна вибросита 79 непросеянные частицы шлака, металлические включения ссыпаются на ленточный конвейер 82, который подает их на ленточный конвейер 83. В конце ленточного конвейера 83 установлен магнитный сепаратор 84, поэтому магнитные детали: гайки, шайбы, болты, клапаны, шпильки и т.п., находящиеся в шлаке притягиваются магнитным полем магнитного сепаратора 84 и на нижней ветви ленточного конвейера, когда магнитное поле ослабевает, отрываются и падают в технологическую емкость 85 фиг. 1 (на фиг. 6 она не показана). После заполнения технологической емкости 85 она транспортируется краном 8 на склад и металл по мере накопления сдается во вторчермет. Немагнитный металл нержавеющая сталь, кусочки титановых сплавов, частички шлака по инерции падает на ленточный конвейер 86, которым транспортируется на полотно вибросита 87. Частицы шлака размером до двух мм просеиваются через верхнее полотно попадают на нижнее полотно, с которого попадают на ленточный транспортер 88, далее с него ссыпаются в технологическую емкость 89, установленную в приямке 90 и, которую краном подают на склад. Немагнитный материал нержавеющая сталь, кусочки титановых сплавов и т.д. с верхнего полотна вибросита 87 падает на ленточный транспортер 91, которым транспортируется в технологическую емкость 92, после заполнения технологической емкости 92 она транспортируется краном 8 на склад и сдается металл во вторчермет. Очистка выделяющихся при работе газов от вредных веществ и пыли происходит в четырехсекционном блоке пылегазоочистки 109 в «кипящем слое» адсорбентом активированным углем, селикагелем, березовым углем, пыль оседает на внешней поверхности вращающихся рукавных фильтров и стряхивается импульсом сжатого воздуха. Очищенные газы подаются по металлическому коробу 131 в дымовую трубу 132 и, далее в атмосферу фиг. 11. Пыль и отработанный адсорбент: активированный уголь, березовый уголь, селикагель в дальнейшем увозятся в отвал. Адсорбент на решетки загружается раз в неделю.

Экспериментальная установка была изготовлена 6 июня 2017 года и установлена на ООО «ПензВторСырье», причем работает стабильно, надежно.

Шлак со склада отгружается строительным организациям, которые используют его как наполнитель при изготовлении панелей, тротуарной плитки, бордюр и т.п., а также дорожным организациям для строительства дорог. Разработанная поточная линии является надежной, отличается высокой степенью механизации, оснащена системой пылегазоочистки, которая имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ и улучшает экологическую обстановку предприятия.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к переработке отвальных алюминиевых шлаков, и может быть использовано на предприятиях вторичной цветной металлургии. Поточная линия для переработки алюминиевых шлаков содержит бункер с питателем, ленточный конвейер с электромагнитным шкивом, классификатор и систему пылеулавливания. Бункер с питателем снабжен двумя пневмовибраторами, в который шлак загружается краном. Классификатор выполнен в виде грохота и имеет три полотна с ячейками от 120 до 60 мм, причем с нижнего третьего полотна шлак попадает в нижерасположенный под полотном бункер. Линия имеет три идентичные ветви по переработке шлака. В каждой ветви два ленточных конвейера для подачи шлака в щековую дробилку, щековая дробилка, два конвейера желобчатой формы для подачи дробленого в щековой дробилке шлака в загрузочное устройство измельчителя шлака, измельчитель шлака, загрузочное отверстие с крышкой из износостойкой стали с механизмом ее подвода-отвода, вибросита с ячейками 2 мм, подающий на склад конвейер желобчатой формы, два ленточных конвейера, причем один с барабанным магнитным сепаратором, вибросита с ячейками 2 мм, с верхнего полотна которого немагнитный металл ссыпается на конвейер желобчатой формы и удаляется им на склад, а с нижнего полотна шлак подается в технологическую тару, которая транспортируется краном на склад, а очистка выделяющихся при работе поточной линии пыли и газов происходит в четырехсекционном блоке установки пылегазоочистки. Изобретение обеспечивает надежность в работе поточной линии, высокую степень механизации и улучшение экологической обстановки предприятия. 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Поточная линия для переработки алюминиевых шлаков, содержащая бункер с питателем, ленточный конвейер с электромагнитным шкивом, классификатор и систему пылеулавливания, отличающаяся тем, что бункер с питателем снабжен двумя пневмовибраторами, в который шлак загружается краном, классификатор выполнен в виде грохота и имеет три полотна с ячейками: первое верхнее - 120 мм, второе - 90 мм, третье - 60 мм, причем с нижнего третьего полотна шлак просеивается в нижерасположенный под полотном бункер, при этом поточная линия имеет три идентичные ветви по переработке шлака, в каждой ветви имеется два ленточных конвейера для подачи шлака в щековую дробилку, щековая дробилка, два конвейера желобчатой формы для подачи дробленого в щековой дробилке шлака в загрузочное устройство измельчителя шлака, измельчитель шлака, который содержит вращающуюся вокруг оси посредством гидравлического привода стальную колбу, размещенную на поворотной раме, которая в рабочем положении оперта на ее переднюю и заднюю опоры, при этом стальная колба сварена из износостойкой стали марки 30ХГСА с опорным кольцом, которое оперто на два ролика, при этом стальная колба грушевидной формы имеет на внутренней поверхности восемь приваренных стальных ребер из износостойкой стали марки 30ХГСА, причем к каждому стальному ребру приварены на расстоянии 450 мм друг от друга острые ножи, отлитые из износостойкой стали марки 30ХГСА и имеющие лезвие с двумя заточенными сторонами, загрузочное отверстие с крышкой из износостойкой стали с механизмом ее подвода-отвода, вибросита с ячейками 2 мм, подающий на склад конвейер желобчатой формы, два ленточных конвейера, причем один с барабанным магнитным сепаратором, вибросита с ячейками 2 мм, с верхнего полотна которого немагнитный металл ссыпается на конвейер желобчатой формы и удаляется им на склад, а с нижнего полотна шлак подается в технологическую тару, которая транспортируется краном на склад, а очистка выделяющихся при работе поточной линии пыли и газов происходит в четырехсекционном блоке установки пылегазоочистки.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что каждая щековая дробилка выполнена подвижной и имеет высокие эксплуатационные характеристики и надежность в работе, так как конструкция простая, оснащена мощным двигателем 75 кВт, имеет высокий коэффициент дробления, позволяет получать на заключительном этапе первой ветви кусочки размером 25 мм, второй ветви 20 мм, третьей ветви 15 мм.

3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для загрузки шлака в роторный измельчитель состоит из ленточного конвейера, поворотного вибросклиза, состоящего из стальной сварной загрузочной чаши и приваренного к ней стального склиза, на котором закреплен вибратор, при этом вибросклиз имеет два фиксированных положения: когда край склиза находится в стальной колбе и когда он выведен из стальной колбы.

4. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что привод вращения стальной колбы измельчителя шлака закреплен на поворотной раме и состоит из гидромотора МП100 с гидродвигателем планетарным РПГ-8000, гидравлического редуктора, при этом скорость вращения стальной колбы регулируется, причем наибольший угол наклона стальной колбы от исходного состояния 38°.

5. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит колонну, на которой размещен механизм поворота крышки стальной колбы, при этом в колонне поворачивается на угол 90° от гидроцилиндра вал с закрепленным на нем кронштейном и приваренной на конце его крышкой.

6. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что отделение пылевидного шлака и немагнитных включений, находящихся в шлаке, происходит на трех виброситах с размерами сит 1200×1000 мм, при этом каждое вибросито имеет два полотна - верхнее с размерами ячеек 2 мм и нижнее с гладкой поверхностью, выполненных из нержавеющей стали, причем для выгрузки содержимого с верхного полотна служит верхнее выгрузочное окно, а для выгрузки измельченных частиц шлака размером до 2 мм в корпусе вибросита выполнено нижнее выгрузочное окно.

7. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что установка пылегазоочистки содержит четыре идентичных блока, объединенных в единую конструкцию, в каждом блоке размещены две поворотные решетки и 8 рукавных фильтров, при этом установка пылегазоочистки имеет обслуживающую площадку, лестницу и дымосос ДН-12, при этом установка пылегазоочистки имеет производительность по очищаемому газу 36 800 м³/ч, степень очистки по фтористому водороду 67%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 87%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 91%, уровень звука не более 75 дБА.