Способ переработки доменного шлака Советский патент 1981 года по МПК C04B5/00 C05D3/04 

1

Изобретение относится к переработке доменных шлаков на продукты различных фракций и может быть использовано при переработке ковшовых остатков доменного шлака.

Известен способ переработки доменного шлака, включающий предварительное механическое расщепление струи шлакового расплава на частицы с последующим размельчением и охлаждением частиц расплава струей газообразного энергоносителя. Достоинством способа является измельчение большей части расплава до размера частиц не выше 10 мм, которые после измельчения могут быть использованы для удобрения Cl} Однако этот способ применим не во всех случаях. Он малопроизводителен, сопровождается быстрым износом центрифуги и не обеспечивает защиты атмосферы из-за большого количества газов , пыли и волокон, выделяющихся в окружающую среду. Он эффективен лишь на установках небольшой производительности, оборудованных системой у-павливания и нейтрализации вредностей .

Известен также способ переработки доменного шлака, заключающийся в

кристаллизации шлака в емкости с последующим охлаждением слитка погружением в воду 21

Этот способ, имеет ряд недостатков. Погружение в воду слитков с температурой 600-900°С вызывает интенсивное парообразование, причем пар содержит токсичные соединения серы Н ijS и SOi. При этом происходит загрязнение окружающей среды, ухудшаются услйвия . работы обслуживающего персонала, ускоряется износ (коррозия) оборудования. Кроме того,, после охлаждения в воде слитка степень его дробления из15 за термических напряжений невелика, соответственно мала доля мелких (менее 5 мму фракций. При этом возрастают затраты на дробление и помол шлака.

Известен способ переработки доменного шлака путем подачи шлакового расплава в траншею, охлаждения на воздухе 20-30 мин, охлаждения,водой до 50-бОС 25-35 мин; вьщержку на воздухе до полного удаления металла могут осуществлять и при подаче шлакового расплава в траншею и после переработки доменного шлака 3. Недостатки этого способа заключаются в обильном образовании паpa, содержащего сероводород и cepнистый ангидрид. Это ухудшает санитарно-гигиенические условия труда, условия службы оборудования, при этом получают большой процент шлака фракции более 70 мм и повышенное содержание металла. .Цель изобретения - улучшение условий труда и работы оборудования, снижение содержания металла и фракции выше 70 мм в полученном продукте . Поставленная цель достигается те что согласно способу переработки до менного шлака, преимущественно ковшовых остатков путем подачи его в траншею, охлаждения на воздухе 1020 мин, охлаждения водой и отделени кускйв металла, охлаждение водой ведут при расходе 0,3-0,8 тонн доменного шлака 10-30 мин при однов ременном перемешивании шлака, после чего перед отделением металла в тра шею подают отвальный шлак и перемешивают весь массив шлака 10-20 мин. Причем отвальный шлак подают в траншею в количестве 10-50% от общей массы шлака. П р и м е р. По известному спосо бу шлак (ковшовые остатки), подают в траншею, охлаждают на воздухе 15 мин затем в траншею подают воду в количестве 1,7 40 мин. После завер шения поливки шлака производят отбор крупных магнитных металловкяючений. По предложенному способуковшовые остатки подают в траншею и 15 мин охлаждают на воздухе, затем для ускорения процесса охлаждения шлак под вергают перемешиванию (перелопачиванию ковшом магнитно-грейферного кра на в течение 25 мин с одновременной подачей воды для охлаждения в коли-. честве 0,5 . После завершения по ливки шлака в траншею подают отвальный шлак в количестве 30% от общего веса материала в траншее и подвергаю весь массив шлака повторному перемешиванию (перелопачиванию) ковшом магнитно-грейферного крана в течение 15 мин без ПОД4ЧИ охла)|(дающей воды. Затем отсепаровывают металл Из материала, переработанного по двум описанным процессам, отбирают пробы весом по 50 кг каждая. У проб определяют фракционный состав (0-1 мм, 0-70 мм,свыше 70 мм).У фракций 0-1 мм и 0-70 мм определяют,содержание металловключений. Кроме того, у фракции 0-1 мм определяют нейтрализующую способность (по методике Алямовского). В процессе поливов шлака водой определяют концентрацию наиболее ток.сичного ,газа - сероводорода в отходящем паре. Визуально сравнивают также интенсивность парообразования. Таким образом, по визуальной оценке интенсивность парообразования в предложенном способе в 2-3 раза ниже, чем в известном способе. Средняя крнцентрация Нл5 в отходящем паре по замерам составляет в данном способе 300-500, а в известном 500гЬ г 1000 мг/м По сравнению с известным предложенный способ обеспечивает в 2-3 раза меньшее парообразование и в 4-6 раз меньшее суммарное выделение в атмосферу. Это позволяет улучшить санитарно-гигиенические услбвия труда и условия эксплуатации оборудования. Фракционный состав шлака, обработанного в траншее по обоим способам, приведен в таблице. Как видно из приведенных данных переработка коржей (ковшовых остатков по предлагаемому способу обеспечивает увеличение доли фракций 0-1 мм и 070 мм за счет снижения доли фракций выше 70 мм.. Это благоприятствует переработке шлака на удобрения и стр9йматериалы. Содержание металловключений в шлаке по фракциям 0-1 мм и 070 мм приведено в таблице. В шлаках, переработанных по предлагаемому способу, содержание металловключений значительно ниже. Снижение количества металла в удобрениях и строительных атериалах повышает их качество, и следовательно, эффективность исполь:зования в сельском хозяйстве и строиельстве. Нейтрализующая способность лака фракции 0-1 мм мало зависит т способа переработки и составляет среднем 80% Сравнительные показатели шлаковоо продукта по фракциям представлеы в таблице.

фракционный состав шлака, ; мае. %

Нейтрализующая способность,%

Содержание металловключений,% от массы шлака

40

15

40

20

Перелопачивание позволяет усреднить шлак различных плавок, допел-, нительно измельчить его, а в сочетании с водой - осуществить быстрое и .равномерное охлаждение шлака по всему при минимальном расходе воды. Это позволяет уменьшить долю фракций выше 70 мм, снизить общее парообразование и концентрацию Н,5 в отходящем паре. :Ввод. в траншею холодного отвального шлака и его перемешивание (путем перелопачивания) с основной массой шлака в траншее имеет важное значение. Отвальный шлак имеет мелкий грансостав, что сразу резко увеличивает долю фракций ниже 70 мм. Отвальный шлак фракции 0-70 ммсодержит в 3-4 раза меньше металловключений, чем ко шовые остатки, поэтому ввод отвального шлака в траншею резко снижает относительное содержание металла в шлаке (% металловключений от массы шлака) . Снижение содержани-я металловключений повышает качество шлаковых продуктов и облегчает переработку шлака из траншеи в готовые продукты, например, помол шлака фракции 0-5 мм на муку. Ввод холодного мелкого отвального шлака и его перемешивание с коржами позволяет дополни тельно снизить температуру шлаково,го массива в траншее без воздействия воды, снизить ее расход.

Отличительные параметры позволяют оптимизировать процесс и жестко регламентировать расход воды.

1юрмула изобретения 1. Способ переработки доменного шлака, преимущественно ковшовых ос- татков путем подачи его в траншею, охлаждения на воздухе 10-20 мин, охлаждения водой и отделения кусков металла, отличающийс я-тем, что, с целью улучшения условий труда

o и работы оборудования, снижения содержания металла и фракции выше 70 мм. в получаемом продукте, охлаждение водой ведут при расходе 0,3-.0,8 м на тонну доменного шлака 10-30 мин

5 при одновременном перемешивании шлака, после чего перед отделением металла в траншею подают отвальный шлак и перемешивают весь массив шлака 10-20 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

0 шлаки. М., Металлургия, 1977,

с. 97-100.