Способ грануляции расплава и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК C04B5/02 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу грануляции доменного, сталеплавильного шлака и к устройству для его осуществления, и может быть использовано в литейном производстве.

Цель изобретения - уменьшение влажности гранул.

На фиг.1 изображено устройство, план} на фиг.2 - разрез на фиг.I; на фиг.З - разрез на фиг.1.

Устройство содержит желоб I дпя слива расплава, например, плавочно го яшака из доменной печи в терно- стат 2, выполненный в виде .обечайки с собирательной приемной воронкой. Внутри термостата, предпочтительно по его оси, установлена фурма 3 с соплами 4 подачи воды в термостат . Сопла выполнены в виде сменного насадка из износоустойчивого материала с продольным иди боковым цилиндрическим, коноидальньм, коническим или другой формы отверстием.

Фурма 3 установлена на основании, шш, предпочтительно, на основании и на шарнире, соедииеином с приводом периодического подъема, опускания и фиксирования 3 в вертикальной плоскости между крайним верхним и нижним положением сопел 4 фурьм. Последняя,через регулятор (вентиль) расхода воды, посредством, например, гибкого шланга подключена к. водоводу дпя подачи вода| в Фурму 3. Под желобом I и термоста.том 2 расположен гранулятор 5, на котором установлена, плита 6 с соплами. Каждое сопло выполнено в виде сменного насадка из износоустойчивого материала с продольным цилиндрическим коноидаль- 1ШН, коническим или другой формы отверстием. Гранулятор 5 снабжен приводом 7 поворота (наклона) в вертикальной плоскости. Желоб 1, тер мостат 2 и гракулятор расположены на входе в приемную емкость 8.

Пример 1. Дпя грануля10 и расплава, например доменного шпака, между сливным желобом I и гидромонит ром-гранулятором 5 .устанавливают термостат 2 так, что последний входом для жидкости в верхией части его примыкает к желобу I а выход дпя расплава располагается в зоие действия потока воды фор мруемого гидг ромонитором-гранулятором 5.

10

15

06245

Перед вьтуском расплава приемную емкость 8 наполняют водой до .требуемого по технологии уровня. В течение выпуска расплав сливают, на- 5 пример, из доменной печи по желобу 1.С некоторым опережением или одновременно со сливом расплава из желоба соплом 4 фурмы 3 формируют поток воды и с опережением или сов- iMecTHo с расплавом подают в термо- |стат 2. При этом интенсивность подачи (расхода) воды (кг на тонну расплава) меньше интенсивности подачи (расхода) воды, теоретически необходимой для затвердевания расплава. Например, применительно к грануляции натурального плавоч- ного доменного шпака интенсивность подачи (расход) воды в термостате составляет 1-20 кг воды, на тонну гранулируемого расплава. - В течение выпуска посредством регулятора (вентиля) оптимизируют интенсивность подачи воды в термостат и таким путем поддерживают (стабилизируют) на оптимальном уровне интенсивность подачи (расхода) воды в термостат.2. Таким путем с опережением грануляции предварительно охлаждают расплав до оптимальной или грануляции температуры, например в интервале 1400+10 С, и последнкяо поддерживают.в течение слива расплава через термостат. С некоторым опережением или одновременно со сливом расплава из термостата 2 гидромонитором-гранулято-

20

2S

30

35

тором 5 под давлением до 8 ати, например 3,5 ати формируют и направляют поток воды на боковую поверхность расплава, вертикально вниз вытекающего из . термостата 2.

Таким путем гидромонитором сбоку обрабатывают вертикально подакщий hoTOK расплава при оптимальном угле атаки,разбивая его на капли, к охлаждают последние до затвердевания в виде гранул. Направление потока воды из гидромонитора относительно струи.предварительно охлажденного расплава и поверхности зеркала воды..в приемной емкости 8 зада- ется при помощи привода 7 гидромонитора .5 в зависимости от интенсивности поступления расплава из термостата 2. Чем интенсивней поступлеиие расплава, тем больше угол в вертикальной плоскости между горизонтом, и

направлением потока воды из гидромонитора 5 и наоборот. Гранулы расплава дместе с потоком воды попаг дают в приемную для гранул емкость с водой и в последней окончательно, охпа едаются. Затвердевшие гранулы удаляют за пределы приемной емкости, например, посредством эрлифта или багерного насоса..

Возможны другие варианты осуществления предлагаемого изобретения

Пример 2. Устройство изгота ливают аналогично примеру 1, но фурму 3 выполняют в виде охватывающего термостат кольцевого трубопровода, а сопла 4 симметрично располагают по периметру в стенке, термостата на одном-пяти, предпочтительно на трех, уровнях по высоте термостата и соединяют с внутренней полостью последнего.

П р и м е р 3. Устройство изготавливают аналогично примерам 1 и 2, но- расположенный на пути слива расплава между желобом 1 и приемной емкостью 8 термостат 2 с соплом 4 внутри нижней кромкой присоединяют через зазор к приемной емкости.

П р и м е р 4. Устройство изготаливают аналогично примеру 3, но нижнюю кромку термостата располагаю в пределах приемной емкости ниже, выхода для жидкости, распололоже- ного в верхней ее части.

П р и м е р 5. Устройство изго- тавливают аналогично примерам 1-4, но приемную емкость 8 на уровне дна снабжают выходами для воды с запорными вентилями или предпочтительно отдельным в ыходом для гра- иул в виде гравитационного отверстия или электромагнитного вибратора. При этом частично или полностью дио выполняют в виде плоскости скольжения с наклоном по направлению к выходу для гранул, например, под углом, равным углу естественного откоса последних в емкости 8.

Оптимальным вариантом изготовления устройства является изготовление его по примеру I. Этот вариант полностью вписывается в действующие на металлургических предприятиях придоменные и отдельно стоящие установки грануляции шлака. Поэтому практическое осуществление предлагаемого устройства по

206245.

примеру I не требует больших затрат времени и средств.

В устройстве по примеру 2 или 3 часть воды от общего ее расхода 5 на грануляцию расплава и охлаждение гранулята через сопло 4 по периметру термостата подают с интенсивностью, равной теоретически необходимой интенсивности расхода

to воды для охлаждения расплава до температуры солидуса, а остальную часть воды подают в приемную емкость и при температуре не вьш1е температуры солидуса расплава гра15 нулы из термостата выгружают (сбра- сьшают) с высоты через зазор на свободную поверхность воды в прнем- ной емкости 8.

При использовании устройства

20 по примеру 4 гранулы из термостата выгружают под свободную поверхность потока воды ниже уровня ее выхода, расположенного в верхней части приемной емкости 8.

25 При изготовлении устройства ho примеру 5 гранулы из термостата сбрасывают на наклонную поверхность к выгрузному для них отверстию (выходу) в нижней части приемной , емкости 8. После окончания слива расплава и охлаждения гранулята до требуемой по технологии темпера- туры открывают в нижней части емкости вентш1ь 8 для выхода воды и самотеком сливают воду, например,

5 в дренаж ее оборотного цикла. После этого открывают вентиль выхода гранул П нижней части приемной емкости и самотеком (или в пределах емкости самотеком, а в пределах . выхода - принудительно, например вибратором) гранулы выгружают за. пределы приемной емкости 8, предпочтительно в транспортное устроЯг- ство транспортер, автомобиль, лезнодорожные вагоны) ..

Оптимальным вариантном практического осуществления предлагаемого способа является осуществление его по примеру I, так как при этон

50 затраты средств и времени на осуществление способа минимальны. Преимущество предлагаемого способа грануляции н устройства . для его осуществления заключается

55 в повышении качества, в частности плотности и крупности гранулята, а также в уменьшении влажности последнего. Это обуславливается оптяннэа 40

S12062456

цией температуры расплава с опере- варительным охлаждением последнего жением грануляции совместной подачей и уменьшением перегрева расплава .мад расплава и воды в термостат с пред- линий его т1квид)гса«

1. Способ грануляции расплава, преимущественно доменного или сталеплавипьного шлака, путем диспергирования и одновременного охлаждения расплава с получением гранул, охлая деиня посл,едних в емкости с водой и удаления гранул из емкос-ти, отличающи и с я те,-., что, с целью уменьшения влажности гранул, перед диспергированием расплав предварительно охлаждают до температуры выше температуры ликвидуса или температуры агрегатного превращения расплава, а гранулы)охлаждают до 100-400 С. 2. Устройство дпя грануляции расплава, содержащее сливной желоб, гранулятор по крайней мере с одним соплом дпя йодачи диспергирующего агента на рвсплав, приемную емкость дпя грануя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влажности -гранул, оно снабжено усгамовлемнын за сливным желобом термост-атом, выполненнъм в виде обечаШси сразмещенной в ней фурмой, яфи этом фурма выполнена или по -крайней мере с одним соплом «доль ее оси или по крайней мере с одним рядом сопл по ее высоте причем сопла в ряду расположены по периметру фуркш на равном расстоянии одно от другого, кроме того, фурма установлена жарннрмо с воя- можностыо вертикального перенеце- ния, а сопла закреплены с возможностью перемецеюся во ввамнио пер- пеидикулярных плоскостях относительно оси. 0 9) Ю сд

Л

Фич9

Редактор И. Дербак

Составитель И.Иноземцева

И.Асталош Корректор И.Максимошнец

Заказ 8641/23 .Тираж Подоисяре

ВНИИПИ Государствеииого ко «тета СССР

по делам изобретений и от1С|М1ТНй 11Э035« Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ПЛП Патеит,г. Ужгород, ул. 1 оектная, 4