Устройство для охлаждения и обезвоживания гранулированного шлака Советский патент 1985 года по МПК C04B5/02 

Изобретение относится к промьпИ-ленности строительных материалов, металлургической и химической промы ленности и может быть использовано для грануляции ферросплавных, домен ных и фосфорных шлаков. Известен барабанный холодильник, содержащий корпус с продольными реб рами, выполненными разной длины и ;расположенными уступом так, что рас стояние между передними кромками ребер и передней кромкой корпуса последовательно изменяется от 0,5 до 1,0 диаметра корпуса . Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является установка для грануляции силикатных расплавов, содержащая вращающийся барабанный холодильник со смонтированными на его внутренней поверхнос продольными ребрами и поперечным по порным кольцом (2j , Известные устройства обеспечиваю возможность отделения от гранулированного шлака избыточной технологической воды,в результате чего снижа ется влажность шлака. Недостаток известных устройств заключается в малом количестве отде ляемой воды, что делает невозможным существенное снижение влажности шла ка. Кроме того, в отделяемой воде содержится много мелких взвешенных частиц шлака, что усложняет оборотный Щ1КЛ водоснабжения. Цель изобретения - ускорение охлаждения и снижение влажности гранулированного шлака. Указанная цель достигается тем, что устройство для охлаждения и обезвоживания гранулированного шлак содержащее барабанный холодильник с цилиндрическим корпусом, подпорным кольцом, загрузочным и разгрузо тлл узлами, снабжено по крайней мере одн1Ш дополнительным подпорным кольцом,, причем подпорные кольца установлены на расстоянии от загрузочного конца, равном 0,5-0,75 длины корпуса, а между ними по окружности расположены поочередно перфорированные участки стенки корпуса и трапецеидальные проемы, при зтом последние примыкают по ходу вращения корпуса малым основанием трапедеидального контура к перфорированным участкам, а каждый перфорирован ный участок и трапецеидальный проем с внешней стороны корпуса попарно охвачены трапецеидальными фильтрующими коробками с сетчатыми крьшжами, причем боковые стенки фильтрующих коробок вплотную примыкают к боковым кромкам трапецеидальных проемов, меньшая торцовая стенка каждой коробки ориентирована радиально к внешней поверхности корпуса, а большая торцовая стенка примыкает к большему основанию трапецеидального проема под острым углом к поверхности корпуса. Кроме того, целесообразно на подпорных кольцах спереди закреплять продольные лопасти с торцовыми пластинами на передних кромках, причем перед первым подпорным кольцом лопасти должны вплотную примыкать к внутренней поверхности корпуса, а перед последующими подпорными кольцами меньшая часть лопастей должна прилегать вплотную, а большая часть лопастей должна быть прикреплена с зазором между их нижней кромкой и внутренней поверхностью корпуса, На фиг. 1 схематически изображено устройство для охлаждения и обезвоживания гранулированного шлака; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. Устройство содержит корпус 1 барабанного холодильника. Внутри корпуса находятся три подпорных кольца 2, между которыми по окружности расположены поочередно перфорированные участки стенки 3 и трапецеидальные проемы 4 в ней. К первому (со стороны загрузочной части корпуса) подпорному кольцу примыкают спере ди продольные лопасти 5. Все они соприкасаются с внутренней поверхностью корпуса, а перед другими пюдпорными кольцами меньшая часть лопастей примыкает вплотную, а у большей части лопастей имеются зазоры между их нижней кромкой и внутренней поверхностью корпуса. К передним кромкам лопастей примыкают торцовые пластинки 6. С внешней стороны корпуса участки перфорированной поверхности и трапецеидальные проемы попарно (один участок и один проем) охвачены фильтрующими коробками. По ходу вращения корпуса 1 барабанного холодильника в каждой фильтрующей коробке сначала находится перфорированный участок стенки, а затем проем, обра-ценный своим малым основанием к перфорированному участку, коробка закрывается сетчатой крышкой 7. К одной из сторон перфорированного участка стенки с малым основан ем примыкает контур трапецеидальног проема. Фильтрующая коробка имеет б.оковые стенки 8, которые вплотную примыкают к боковым кромкам трапецеидальных проемов. Меньшие торцовы стенки 9 ориентированы радиально к внешней поверхности корпуса, а большие торцовые- стенки 10 примыкают к большему основанию контура проема под острым углом к внешней поверхности корпуса. Диспергированные частиць шлака и воды перемещаются в воздушном потоке по определенной траектории, ЧастиЩ воды оседают на внутренней поверхности корпуса барабанного хол дильника на расстоянии, меньшем 0,5 его длины. Частицы шлака имеют более длинную траекторию и оседают на расстоянии 0,5-0,75 его длины от входного отверстия. При размещении подпорных колец на расстоянии, меньшем чем указано, на них набрасьгеаются частицы шЛака, Может произойти их агломерация, что вызовет укрупнение материала. Такой материал необходимо подвергнуть помолу, что, в свою очередь, вызывает повьш1енный-расход электроэнергии и ухудшает экономические показатели производства. При размещении подпорных колец на большем расстоянии, сокращается участок подсушивания зерен шлака, и они будут выходить из барабанног холодильника с повьш1енной влажностью, что вызовет перерасход топлива на подсушку шлака при его использовании. Установка большой торцовой стенки фильтрующей коробки к большему основанию трапецеидального проема под острым углом к цилиндрической поверхности барабанного холодильни ка вызвана необходимостью облегчения удаления шлаковых гранул из внутренней полости фильтрующей кор ки. Устройство работает следующим образом, Диспергированный шлак и распылен ная вода выносятся из водовоздушного гранулятора воздушным потоком в барабанный холодильник. Находясь во взвешенном состоянии, частицы шлака контактируют с водяной пылью и воздухом, в результате чего охлаждаются до затвердевания. Затвердевшие гранулы и водяная пыль оседают на внутренней поверхности барабанного холодильника, где вода переходит в текучее состояние, а гранулы перемещаются под механическим воздействием (в результате вращения барабанного холодильника), При зтом вода не только смачивает поверхность зерен, но и заполняет межзерновые пустоты. Ввиду малой продолжительности контакта с водой только что осевшие частицы шлака первоначально находятся в раскаленном состоянии, В результате вращения и наклона корпуса барабанного холодильника происходит перекатывание гранул шлака в поперечном и продольном направлениях, что приводит ко все новым контактам шлака с водой, которая преиму1цественно находится в нижнем слое гранул шлака, а также оседает на него сверху. Это ведет к равномерному по всему объему охлаждению гранул шлака и их увлажнению, I Сначала гранулы шлака и вода заполняют нижнюю часть внутреннего объема корпуса перед первым подпорным кольцом. Этот уровень повышается, и гранулы шлака игвода перемещаются через первое подпорное кольцо, заполняя нижнюю часть пространства между первым и вторым подпорными кольцами. Перемещению гранул- и воды через подпорное кольцо способствуют черпаки, составленные из продольных лопастей и торцовых пластин. Они зачерпьшают гранулы и воду перед первым подпорным кольцом, которые вследствие наклона корпуса после подъема черпака на определенную высоту сбрасьшаются с него по другую сторону подпорного кольца. Во время вращения корпуса барабанного холодильника под слой гранул и воды, находящийся между двумя смежными подпорными кольцами, подходят последовательно участки перфорированной стенки корпуса барабанного холодильника и проемы в ней, В результате внутреннее пространство фильтрующих коробочек поочередно

полностью или частично заполняется частицами шлака и водой.

Вода проходит через сетчатую крьппку фильтрующих коробок, а гранулы шлака с оставшейся водой некоторое время остаются в них. При вращении корпуса фильтрующие коробки поочередно перемещаются вверх и ориентируются таким образом, что проем.оказьшается в нижней части фильтрующей коробки. Под действием силы тяжести гранулы обезвоживаемого шлака высыпаются из фильтрующих

коробок внутрь корпуса барабанного холодильника. Туда же стекает не успевшая пройти через сетку вода Так повторяется многократно, и все большее количество свободной- (т,е, заполняющей пространство между гранулами) воды удаляется из барабанного холодильника,

Одновременно t этим зерна обезвоживаемого шлака описанным способом перемещаются через второе подпорное кольцо в пространство между вторым и третьим подпорньми кольцами. На его место из головной части барабанного холодильника поступают смоченные водой гранулы и вода, которая наполняет пустоты между ними,

Зазоры между продольными лопастями находящимися перед вторым подпорным кольцом, предотвращают унос свободной воды вместе с гранулами шлака при их перемещении через подпорно

кольцо. Свободная вода при этом беспрепятственно стекает череззазоры в нижнюю часть внутреннего объема барабанного холодильника.

В пространстве между вторым и третьим подпорными кольцами продолжается процесс обезвоживания гранул удаляется вся свободная вода, заполняющая межзерновые пустоты.

В результате через третье подпорное кольцо перемещаются только смоченные водой гранулы. Дальнейшее их обезвоживание происходит в результате испарения смачивакнцей воды за счет сохранившегося в гранулах физического тепла. Это тепло сохраня тся в гранулах вследствие небольшой продолжительности их нахождения в зоне обезвоживания, где расположены фильтрующие коробки.

Испарение воды, смачивающей гранулы шлака, и их подсушивание протекает во время перекатывания гранул на участке барабанного холодильника начиная от третьего подпорного кольца до его выгрузочного конца. Из корпуса барабанного холодильника подсушенные гранулы шлака высыпаются в приемные устройства и транспортируются дальше известными устройствами.

Использование предлагаемого устройства позволит получить сухой граншлак и исключить его сушку перед помолом цемента.

Фиг. 2

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ШЛАКА, содержащее барабанный холодильник с цилиндрическим корпусом, подпорным кольцом, загрузочным и разгрузочным узлами, отличающееся тем, что. с целью ускорения охлаждения и снижения влажности гранулированного шлака, оно снабжено по крайней мере одним дополнительным подпорным кольцом, причем подпорные кольца установлены на расстоянии от загрузочного конца, равном 0,5-0,75 длины корпуса, а между ними по окружности расположены поочередно перфорированные участки стенки корпуса и трапецеидальные проемы, при зтом последние примыкают по ходу вращения корпуса малым основанием трапецеидального контура к перфорированным участкам, а каждый перфорированный участок и трапецеидальный проем с внешней стороны корпуса попарно охвачены тра /ецеидальными фильтрующими коробками с сетчатьми крышками, причем боковые стенки фильтрующих коробок вплотную прш псают к боковым кромкам трапецеидальных проемов, меньшая торцовая стенка каждой коробки ориентирована радиально к внешней поверхности корпуса, а большая торцовая стенка примыкает к большему (Л основанию трапецеидального проема под острым углом к поверхности корС пуса. 2. Устройство по п 1, о т л ичающееся тем, что на подпорных кольцах спереди закреплены продольные лопасти с торцовыми пластинами на передних кромках, причем . перед первым подпорным кольцом лопасти вплотную примыкают к внутренней поверхности корпуса, а перед последующими подпорными кольцами меньшая часть лопастей прилегает вплотную, а большая часть лопастей прикреплена с зазором между им нижней кромкой и внутренней поверхностью корпуса.