УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ДОМЕННЫХ ШЛАКОВ Советский патент 1950 года по МПК C04B5/02 

Предметом изобретения является устройство для гранулирования доменных шлаков путем разбрызгивания шлака вращающимся диском на стенки кожуха.

Отличительные особенности устройства заключаются в применении водоподводящих колец с узкими щелевидными прорезями для подачи воды под напором на стенки кожуха в места попадания жидкого шлака, что создает более благоприятные условия гранулирования шлака и обеспечивает улучшение качества продукта, а также применение расположенных над кожухом открытых снизу спиральных пылеотделителей для выделения из пара мелких частей шлака.

На чертеже схематически изображено устройство для гранулирования доменных шлаков.

Шлак подается к устройству для гранулирования в обычных шлаковых ковшах и сливается в специальный миксер, где он частично подогревается, корректируется его химический состав, выжигается значительная часть серы и периодически выпускается отстоявшийся чугун. Из миксера шлак непрерывно поступает по желобу 1, накрытому съемной крышкой 2, в стальную воронку 3, имеющую чугунную изолированную крышку 4 сферической формы с глазком для наблюдения за уровнем шлака в воронке. Воронка 3 укреплена к стенам железобетонного бункера 5 при помощи стальных растяжек 6. Внизу воронка имеет насадку 7 из той же высоколегированной стали, из которой сделана и воронка 3. Из насадки 7 шлак непрерывно поступает на быстро вращающийся диск 8, с которого сбрасывается действием центробежной силы в виде тончайшей пленки на броню 9 нижнего корпуса.

Ввиду значительной вязкости шлака и совместного действия центробежной силы и силы тяжести будет происходить вытягивание шлака в тончайшую пленку и отбрасывание ее за счет избытка центробежной силы на броню 9. Число оборотов вращающегося диска подбирается таким, чтобы толщина образующейся пленки при сходе с диска была минимальной и сплошной, т.е. без разрывов. Одновременно с поступлением шлака непрерывно поступает холодная вода по кольцевой трубе 10, в которой имеется сплошная узкая щель для выхода через нее воды по стрелке 11. По выходе из щели вода движется прямолинейно, по направлению к броне 9, где она с силой врезается в шлаковую пленку и далее прижимается к броне вместе со шлаком. В силу такого предварительного превращения жидкого шлака в тончайшую пленку и врезания водяной пленки в шлак, гранулирование происходит мгновенно и создается полный контакт жидкого шлака с водой, что обеспечивает мгновенное охлаждение шлака, а следовательно, и грануляцию его.

Превращение шлака в мельчайший и весьма хрупкий песок происходит также, главным образом, за счет упругости пара, который образуется при грануляции шлака, т.е. грануляция происходит при помощи воды на конусе во взвешенном состоянии в пространстве.

Гранулированный описанным выше способом шлак под действием силы тяжести падает на нижний конус 12 и далее движется вниз, где на своем пути встречает вторую водяную завесу, выходящую через узкую щель кольцевой трубы 13 по стрелке 14. Вторичный подвод воды делается, с целью окончательного охлаждения гранулированного шлака (до температуры 150-180°), а также и для вторичной грануляции тех частиц шлака, которые при расстройстве системы подачи шлака или воды случайно оказались недостаточно програнулированными. Количество воды через кольцевые трубы 10 и 13 подается столько, сколько нужно для охлаждения гранулята до 150-180, и с таким расчетом, чтобы гранулят получался практически совершенно сухим, а вся вода превращалась в пар.

Наблюдение за режимом работы устройства производится при помощи термометра 15, установленного на паропроводе 16, и термометра 17, установленного на выходе шлака из бункера 5. Вода в нижнюю кольцевую трубу 13 поступает не прямо из водопровода, а предварительно проходит через змеевик 18, установленный в корпусе редуктора 19 для охлаждения находящегося в нем масла, показатель уровня которого выведен наружу.

Диск 8, изготовленный из жароупорной стали и очень чисто обработанный, укреплен на вращающемся валу 20 при помощи двух шпонок 21. Вращение упомянутого вала осуществляется при помощи конической шестерни 22, соединенной с шестерней 23. Шестерня 22 может свободно двигаться по оси вала и соединена с последним при помощи скользящей шпонки 24. Шестерня 23 закреплена наглухо на валу 25, который приводится в движение от двигателя постоянного тока, установленного вне устройства. Вал 25 имеет в стене бункера сальниковое уплотнение 26. На конце вала 25 надет и свободно вращается ролик 27, который поддерживает и предохраняет от защемления шестерню 22 с шестерней 23 при возвратно-поступательном движении по оси вала 20, происходящего при подъеме или опускании диска 8, с целью регулирования количества поступающего на него в единицу времени шлака. Опускание или подъем вала 20 вместе с диском 8 осуществляется при помощи стакана 28, который снаружи имеет резьбу. Внутри стакана установлен вал 20 совместно с подшипниками, как указано на чертеже. Опускание или подъем стакана 28, соединенного резьбой с муфтой 29, отлитой нацело с червячным колесом 30, осуществляется путем вращения последнего при помощи червяка 31, соединенного с карданным или гибким валом, выведенным: наружу к пункту управления. Муфта 29 свободно вращается в муфте корпуса редуктора на упорном подшипнике. Корпус редуктора имеет съемную крышку 32, которая надевается плотно на гильзу 33, имеющую снаружи конус для лучшей центровки вала в корпусе редуктора. Внутрь гильзы 33 плотно устанавливается шарикоподшипник, надеваемый вместе с гильзой 33 на вал 20. Редуктор с боков укрепляется при помощи вделанных в стены бункера балок 34, а снизу - вделанных в стену балок 35. С целью предотвращения вибрации редуктора во время работы, последний своим весом опирается на колонну 36, снабженную вверху поперечинами 37.

Из бункера гранулированный шлак непрерывно поступает через отверстие к закрытому элеватору 38, подающему шлак в закрытый емкостный бункер (силос). Регулирование загрузки элеватора производится при помощи задвижки 39. В кожухе элеватора предусмотрен глазок 40.

С целью очищения получаемого при грануляции пара от шлаковой пыли, пар предварительно пропускается через пылеотделитель, состоящий из архимедовой спирали 41, ограниченной сверху крышей устройства, а снизу открытой. Пар в пылеотделитель поступает по стрелке 42 и движется по спирали к периферии; по выходе из спирали пар попадает в паропровод 16, к которому прикреплен жидкостный манометр 43. Собирающаяся шлаковая пыль на стенках спирали от собственного веса постепенно опускается вниз, и через отверстия 44 в нижней части спирали попадает на верхний конус 45, откуда от собственного веса и частичного прохождения пара между конусом 45 и низом спирали пыль непрерывно движется к периферии и впоследствии поступает в кольцевое пространство между нижним конусом 12 и станками устройства на дно бункера, где она смешивается с основной массой гранулята и далее транспортируется элеватором, как указано выше.

1. Устройство для гранулирования доменных шлаков путем разбрызгивания шлака вращающимся диском на стенки кожуха, отличающееся тем, что для подачи воды на стенку кожуха в места попадания на нее жидкого шлака установлена кольцевая труба с щелевидной прорезью по всей длине трубы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для отделения мелких частей шлака, содержащихся в уходящем паре, образующемся при гранулировании шлака, применен спиральный пылеотделитель, открытый снизу и расположенный над кожухом.