Способ переработки распадающегося металлургического шлака Советский патент 1992 года по МПК C04B5/00 

Изобретение относится к черной металлургии, предназначено для переработки распадающихся металлургических шлаков и может быть использовано при производстве строительных материалов из металлургических шлаков.

Известен способ переработки распадающихся шлаков, включающий охлаждение шлакового расплава в чаше шлакоеоза, сопровождающееся распадом шлака, отделение распавшихся пылевидных частиц и извлечение металлических включений за счет обдува поверхности шлака воздухом с одновременным отсосом распавшихся пылевидных частиц. .

Недостатками этого способа являются выбросы пыли в атмосферу при охлаждении шлака, высокие энергозатраты на организацию обдува и отсоса аэрируемых продуктов, а также низкие производительность процесса и эффективность извлечения металлических включений.

Известен также способ переработки распадающегося шлака от производства рафинированного феррохрома путем предварительного охлаждения шлака в ковшах на остывочных стендах (36-48 ч), кантовки остывших шлаковых булок на приемную решетку бункерной эстакады, охлаждения на решетке (18-25 ч), сопровождающегося распадом в тонкодисперсный порошок и отдельные куски, причем последние также распадаются в порошок, отбора и переплава надрешетного продукта; предварительного грохочения и воздушной сепарации подрешетного продукта, магнитной сепарации крупного продукта.

сл VJ

Недостатками данного способа являются продолжительное охлаждение шлака в ковшах на остывочных стендах и на решетках бункерной эстакады, задолживзние больших площадей для этого, интенсивное пылевыделение на всех участках технологической линии, запыленность рабочих мест и низкая эффективность работы магнитно-се- парационного оборудования.

Известен также способ комплексной переработки электросталеплавильных, в том числе и распадающихся металлургических шлаков. Отдельные элементы комплексной переработки шлаков наиболее близки к предлагаемому техническому решению и содержат операции слива шлака в траншею, охлаждение его водой с последующей выемкой, дроблением,сортировкой и магнитной сепарацией шлака.

Однако и способ комплексной перера- боткм имеет ряд существенных недостат- . ков. Режимы охлаждения шлака не исключают пылеобразование. Шлак не охлаждается в заданном технологическом режиме, обеспечивающем полный распад и оптимальные значения влажности шлака, исключающие выбросы пыли в окружающую среду и эффективность магнитной сепарации. -.

Цель изобретения-сокращение выбро- сов пылевидных частиц в атмосферу и повы- шение эффективности извлечения металлических включений.

Указанная цель-достигается тем, что охлаждение шлакового монолита в траншее осуществляют поливом водой в количестве 0,6-0,8 мэ/т шлака с интенсивностью 300- 350 м3/ч, а магнитную сепарацию осущест- вляют при влажности шлака 6-12%. При таком режиме охлаждения исключается ста- билизация шлака, весь объем шлака распадается и приобретает влажность, при которой не наблюдается пылевыделение, а металлические включения не имеют связи с минеральными,

Предлагаемый способ переработки распадающегося металлургического шлака реализуют следующим образом.

Шлак из электропечей скачивают в стальные чаши вместимостью 16 м3. При помощи автошлаковозов чаши транспортируют к специальным траншеям. Здесь из ранее слитого и распавшегося шлака при помощи экскаватора или грейферного кра- на формируют замкнутые по периферии полости, в которые осуществляют кантовку чаш и слив шлакового расплава. Ковшовые остатки, настыли на внутренней поверхности чаши также выбивают в эти полости.

Полости в траншее формируют в определенной последовательности, при которой исключается при разработке остывшего шлака разрушение тех полостей, куда сливают жидкий шлак. Например, полость, в которую сливают шлак, может соседствовать с аналогичной, в которую также осуществляется слиз шлака или ее охлаждение водой. При этом выемка шлака осуществляется из тех полостей, которые соседствуют с ранее наполненными полостями, находящимися в стадии охлаждения. Вместимость и площадь полостей формируют исходя из принятых условий охлаждения, а именно рабочий объем полости составляет 320-350 м3, а площадь, на которую разливают слои шлака, около 80 м2. После кантовки чаши шлак разливают слоями толщиной 0,18-0,20 м. Интервал между очередными сливами шлака в каждую полость составляет 0,4-0,5 ч, за это время шлак не успевает переохладиться настолько чтобы застабилизироваться. После наполнения полости шлаком общей массой около 950-1000 т производят полив 3,0-4,3 ч через поворотный гидромонитор с диаметром насадки 50 мм и напором 0,2 МПа, В этом случае влажность шлака изменяется от 6 до 12%. Влажность шлака нижних слоев ближе к 12%, верхних- к 6%. При снижении расхода воды на охлаждение шлака наряду со снижением влажности ниже 6% увеличивается температура шлакового монолита перед разделкой его экскаватором до 75- 90°С, Дальнейшее охлаждение без подачи воды резко увеличивает продолжительность нахождения шлака в траншее, а при температурах шлака, близким к 90°С, заметно снижается эффективность извлечения ферромагнитной составляющей из-за снижения магнитных свойств и уплотнения продуктов шлакового распада. При увеличении расхода воды и интенсивности ее подачи выше предлагаемых пределов наблюдали явление стабилизации шлака и возрастания влажности дисперсных продуктов распада, вероятно за счёт уменьшения их количества на единицу влаги. Рост влажности шлака от 12 до 47% приводит к резкому снижению эффективности извлечения ферромагнитных частиц. Это связано с возрастанием аутогезии (слипания) дисперсных частиц распавшегося шлака за счет капиллярного давления, стремящегося удержать частицы вместе и увеличения сил внутреннего трения; Металлические включения, связанные с нераспавшимся шлаком, из-за высокой за- шлакованности практически не извлекаются. Для различных режимов охлаждения шлакового монолита оценивали параметры гшлевыделения в зоне перегрузки шлака и

эффективность извлечения металлических включений из шлака.

Количественная оценка параметров охлаждения шлакового монолита и их влияния на величину выбросов пыли в атмосферу при перегрузке шлака и эффективность извлечения ферромагнитных включений подтверждает, что выбранные параметры являются необходимым и достаточным условием для снижения выбросов пыли и увеличения извлечения металлических включений из распадающегося шлака.

Использование предлагаемого способа наиболее эффективно для шлаков, степень распада которых приближается к 100%, его внедрение позволяет обеспечить массовую переработку распадающихся шлаков без

ущерба для окружающей среды и сокращение потерь магнитного металла со шлаками.

Формула изобретения Способ переработки распадающегося

металлургического шлака, включающий послойный слив шлака в траншею, охлаждение шлакового монолита, выемку, сортировку и магнитную сепарацию шлака, отличающийся тем, что, с целью сокращения выбросов пылевидных частиц в атмосферу и. повышения эффективности процесса извлечения металлических включений, шлаковый монолит заливают водой в количестве 0,6-0,8 м3/т шлака с интенсивностью 300-350 м3/ч, а магнитную сепарацию осуществляют при влажности шлака 6-12%.

Изобретение относится к черной металлургии, к способам переработки распадающегося металлургического шлака и может быть использовано в производстве строительных материалов. Цель изобретения - сокращение выбросов пылевидных частиц в атмосферу и повышение эффективности процесса извлечения металлических включений. Способ включает послойный слив шлака в траншею, заливку шлакового монолита водой в количестве 0.6-0,8 шлама с интенсивностью 300-500 м3/ч. выемку, сортировку и магнитную сепарацию при влажности шлака 6-12%. Концентрация выбросов пыли при перегрузке шлака составила 8-16 мг/м , эффективность извлечения ферромагнитных включений при напряженности поля 120 кА/м 69-84%. Г