Способ разделения побочных продуктов и отходов металлургической промышленности и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК C22B1/24 B01D3/00 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть исполь- зовано для очистки загрязненных механическими примесями масел, для разделения на воду, масло и окалину шламов или сгущенной пульпы металлургических и металлообрабатывающих заводов.

Цель изобретения - упрощение технологии процесса, повышение эффективности разделения неоднородных смесей, содержащих окислы металлов, например окалину.

улучшение качества целевых продуктов и обеспечение их повторного использования.

Поставленная цель достигается тем, что подачу разделяемого продукта производят одновременно с подачей предварительно нагретых частиц твердой фракции, например окатышей. При этом температура нагрева дополнительных твердых частиц равна температуре нагрева вращающейся поверхности шнековой спирали и выше температуры конца кипения масла на 30-50°С.

00

о

со

Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для осуществления предлагаемого способа, содержащем горизонтальную герметичную цилиндрическую камеру, нагретый изнутри шнек, подводящие и отводящие патрубки, отстойники, резервуары-накопители, шнек установлен эксцентрично относительно цилиндрического корпуса, а отношение диаметра вала шнека к наибольшему диаметру спирали шнека составляет 0,7-0,9. При этом корпус цилиндра устройства должен быть тепло- изолирован.

Способ заключается в том, что разделяемый продукт предварительно не нагревают, а нагревают дополнительно подаваемые кусочки твердой фракции, например окатыши. Попадая на также предварительно нагретую поверхность шнековой спирали, кусочки окатышей с прилипшей к ней пульпой дальше передвигаются скачкообразно, что возможно за счет разницы температур. Во время движения происходит испарение сначала воды, а по мере нагрева - масла. Если же разделяемый продукт предварительно нагреть (как в прототипе), то при движении по нагретой поверхности он часто прилипает к ней, а это приводит к бурению и к поломке оборудования. Но температура предварительного нагрева как добавочного материала,так и шнековой поверхности не должна превышать температуру конца кипения масла на 30-50°С. Если температура будет меньше, то процесс будет неэффективен, а при повышении температуры нагрева происходит выгорание дорогостоящего масла и образование загрязненных отходящих газов. При установке шнека эксцентрично относительно цилиндрического корпуса появляется зазор между верхней стенкой корпуса и спиральной поверхностью шнека, что позволяет движению продукта быть скачкообразным и имеется пространство для выделяемых паров масла и воды, а с нижней поверхности спираль шнека соскребает разделяемый продукт. Заявляемое соотношение, выбранное экспериментальным путем, диаметров вала шнека и наибольшего диаметра спирали шнека дает возможность оптимального прогрева в быстрый срок всей спиральной поверхности шнека. А вследствие этого исключается прилипание продукта к верхушкам шнековой спирали, повышается производительность процесса. Теплоизоляция корпуса цилиндра увеличивает производительность устройства за счет уменьшения потерь тепла. Весь процесс проводят при атмосферном давлении.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Маслоотходы, шлам или сгущенную

пульпу подают в камеру 1 устройства для разделения, в которой находится вращающийся шнек 2, нагретый изнутри, Шнек установлен эксцентрично, е 100 мм. Нагрев шнека производится с помощью горелки 3,

устанавливаемой внутри шнека. Температура нагрева шнека 380°С. Шнековый барабан вращается приводом 4. Диаметр вала шнека равен 300 мм, а наибольший диаметр лопасти спирали 340 мм. Через питатель 5

на шнек подается замасленная окалина вместе с дополнительно вводимыми твердыми частицами - окатышами. Окатыши предварительно нагревают также до 380°С. Замасленная окалина имеет при подаче

температуру 100°С. За счет разницы температур окалина обволакивает кусочки окатышей и, попадая на нагретую поверхность шнека, передвигается по вращающейся поверхности шнека скачкообразно. При этом

происходит испарение воды и масла, пары

воды и масла попадают в трубу и через нее в специальные холодильники, где они конденсируются и собираются в приемники-отстойники. В приемниках масло и вода

0 разделяются обычным способом, например отстаиванием. Кубовой остаток (окалина) постоянно ссыпается в бункер 7, охлаждается, выгружается и может быть использована в дальнейшем. Продукты сгорания от горел5 ки через газоход 8 уходят в циклоны. Корпус цилиндра изготовлен из нержавеющей стали, обмурованного теплоизоляцией 9 и покрытого оцинкованным железом 10. Основные показатели процесса - полное

0 разделение компонентов на три составляющих: воду, масло и сухую окалину. Степень извлечения масла составляет около 100%, остаточное содержание органических соединений в окалине не превышает 1,0%, со5 держание механических примесей в масле снижается до 0,003%. Основные показатели процесса приведены в таблице.

Из таблицы видно, что наилучшие показатели получаются при выполнении всех за0 являемых параметров.

Приведенная последовательность операций в предлагаемом способе: непрерывный процесс с определенной скоростью движения, дополнительная подача твердой

5 фракции, принудительный бесконтактный нагрев, температурный режим, а также предложенная конструкция устройства позволяет разделить побочные продукты и отходы металлургической промышленности, состоящие из воды, масла и окислов металлов, например окалины, на отдельные компоненты с высокой избирательностью и получить целевые продукты с хорошими качественными показателями, что позволяет повторно их использовать. Кроме того, полностью позволяет предотвратить загрязнение водных бассейнов и окружающей среды.

Преимущества предлагаемого способа и устройства для разделения побочных продуктов и отходов металлургической про- м ииленности заключается еще в том, что значительно упрощается технология про- цЈсса, уменьшается длительность процес- сЈ. Намного упрощается конструкция устройства. По сравнению с прототипом устраняется взрывоопасность устройства, так кЈк процесс проходит при атмосферном давлении.

Формула изобретения 1. Способ разделения побочных продуктов и отходов металлургической промышленности, например маслоотходов и Щламов или сгущенной пульпы, содержащих воду, масло и твердый продукт, включа- йщий обработку смеси при постоянном дрижении ее во вращающейся нагретой поверхности, отличающийся тем, что, с цЬлью упрощения технологии и повышения производительности процесса, повышения эффективности разделения неоднородных

смесей, улучшения качества целевых продуктов и обеспечения их повторного исполь- зования, обработку осуществляют с дополнительной подачей на вращающуюся

нагретую поверхность нагретых частиц твердой фракции, температура нагрева которых равна температуре нагрева вращающейся нагретой поверхности и выше температуры конца кипения масла на 3050°С.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве частиц твердой фракции используют окатыши.

3. Устройство для разделения побочных

продуктов и отходов металлургической промышленности, содержащее горизонтальную герметическую цилиндрическую камеру, расположенный на валуи нагретый изнутри шнек, подводящие и отводящие

патрубки, отстойники, резервуары-накопители, отличающееся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения производительности процесса, повышения эффективности разделения неоднородных

смесей, улучшения качества целевых продуктов и обеспечения их повторного использования шнек установлен эксцентрично относительно цилиндрической камеры, а отношение диаметра вала шнека к наибольшему диаметру спирали шнека составляет 0,7-0,9, при этом корпус цилиндра тепло- изолирован.

Фиг.2

Использование: изобретение относится i металлургической промышленности и мо- Зкет быть использовано для очистки загрязненных механическими примесями масел для разделения на воду, масло и окалину щламов или сгущенной пульпы металлургических и металлообрабатывающих заводов. Замасленную окалину подают в устройство для разделения вместе с дополнительной твердой фракцией, например окатышами. Окатыши предварительно нагревают до температуры нагрева вращающейся шнеко- вой спирали. Температура нагрева как окатышей, так и шнековой спирали должна быть выше температуры конца кипения масла на 30-50°С. Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит горизонтальную, герметичную, цилиндрическую камеру, нагретый изнутри шнек, подводящие и отводящие патрубки, отстойники, резервуары-накопители. Шнек установлен эксцентрично относительно цилиндрического корпуса, а отношение диаметра вала шнека к наибольшему диаметру спирали шнека составляет 0,7-0,9. Корпус устройства должен быть теплоизолирован. Реализация изобретения позволит упростить технологию процесса, повысить эффективность разделения неоднородных смесей, содержащих окислы металлов, например окалину, улучшить качество целевых продуктов и обеспечить их повторное использование. 2 с.и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ё 00 о