Способ получения гравия из шлака и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК C04B5/04 

Изобретение относится к способам изготовления строительных и теплоизо ляционных материалов из расплавов металлургических ишаков и может быть истюльзовано для производства шаровидных зерен из поризованНого распла ва доменного шлака на металлургических заводах. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ изготовления шаровид ных зерен из поризбванного шлаковог расплава, этот способ заключается в том, что зерна шлакопемзового гра ВИЯ формируются из предварительно вспученного в поризаторе, содержащем рабочую емкость с днищем, устройства для подачи шлака, пара и жидкого шлака путем прокатывания его между вращающимися валками, на поверхности которых.имеются углубле ния - лунки в виде полусфер. Находящийся в водоохлаждаемых лунках вспученный еще пластический шлак охлаждается, а на поверхности образуется твердая корка. После этого лунки размлкаются и извлеченные из них зерна медленно охлаждаются в бункерах 13, Недостатками способа получения гравия из шЛака являются низкая производительность процесса и плохое качество продукции - зерен гравия, которые имеют неправильную форму и сливаются при складировании в бункер, изменяя свою форму. Целью изобретения является увеличение производительности процесса и повышение качества зерен гравия. Цель достигается тем,что при осуществлении способа получения гравия из шлака, включающего предварительную поризацию шлака и охлаждение до температуры окружающей среды, предварительно поризованный шлак с температурой 1350-1500°С пропускают через профилированные насадки, полученные струи обдувают до образования капель равными порциями воздуха с частотой 10-60 импульсов/мин под давлением 0,05-0,15 МПа, после чего подвергают кристаллизации при 800-1100°С. Устройство для получения гравия из шлака, содержахцее рабочую емкость с днищем и устройства для подачи шлака, пара и воды, снабжено установленными в днище профилированными насадками с злектронагревателями.

а устройство для подачи пара и воды выполнено в виде смесителя и расположенных внутри рабочей емкости труб с coплa и.

На фиг„ 1 изображена схема устройства для получения гравия из шлака; на фиг, 2 - узел I на фиг. 1,

Устройство содержит пориэатор 1 с днищем 2, устройство для подачи пара, воды и воздуха со смесителем 3 и соплами 4( установленные в днище 2 профилированные насадки 5, которые снабжены индивидyaль ыми электронагревателями б и соединены посредством cиcтe ы воздухопроводов 7 с автоматическим синхронным раздатчиком 8 воздуха, питаемым воздухом через редуктор 9 и ресивер 10 воздуха от вентилятора. 11.

Расплав доменного шлака привозят от доменных печей в шлаковозных ковшах на установку шлакопереработки. Здесь pacnJiaB с температурой 13501500°С заливают в миксер. Из миксера, оборудованного газокислородными фурмами известной конструкции шлак выпускают в желоб и подают в поризатор 1 для поризации ишакового расплава. Одновременно с этим подают возду или насыщенный пар с добавкой воды в смеситель 3, а после из смещения направляют в поризатор 1 через сопла 4 и поризуют шлаковый расплав, Поризованный шлаковый расплг1в непрерывно вытекает через расположенные в днище поризатора 1 насадки 5. Последние представляют собой профилированные трубки, у концов которых имеются каналы для подачи импульсов воздуха в струю пористого ш:аака. -Насадки 5 снабжены индивидуальныг.- электронагревателями б, сблокированными с автоматическим регулятором тепературы, предназначенным для поддержания заданной температуры струи шлакового расплава в насадках. Дополнительным элекронагревом струи шлако Еого расплава регулируют его температуру, а следовательно, и вязкость, обеспечивая оптимальное кагшеобразование. В струи пористого шлакового расплава с температурой 1350-1500°С перед выходом из сопл 4 подают ежатый воздух равными порцияг.да с частотой 10-60 импульсов/мин и образуют капли из шлака сжатым воздухом. Необходимая и автоиатически, регулируемая частота подачи импульсов сжатого воздуха в струю шлакового расплав обеспечивается раздатчиком 8, подвод воздуха на который осуществляется через редуктор 3 и ресивер 10 вентилятором 11. Раздат шк 8 содержит кор пус, соединенный с подводящим и отводящим воздухопроводагда, внутри гнезда которого вращается с регулируемой скоростью полый цилиндда с симметричными отверстиями по периферии. Воздух с зaдaн. параметрами поступает в полый цилиндр и через отверстия посредством системы воздухопроводов 7 подается на насадки 5. При частоте меньше 10 импульсов/мин производительность процесса низкая, а при частоте более 60 импульсов/мин трудно получить высокое качество шаровидных капель. Давление воздуха для отсечки зерен поддерживают в пределах 0,05-0,15 МПа, Если это давление поддерживать меньшим 0,05 МПа возникают трудности с отсечкой зерен расплавленного поризованного ишака из-за общей повышенной вязкости шлаковых расплавов. Если же давление воздуха на отсечку увеличить более 0,15 МПа, капли шлакового расплава не получатся шаровидными из-за разбрызгивания расплава на выходе из сопл.

Давление подаваемого кратковременными импульсами воздуха подбирают примерно равным давлению столба поризованного расплавленного шлака с таким расчетом, чтобы воздух отсекал капли шлака, но не проникал в поризованную массу шлака, находящегося в поризаторе. Диаметр образованных капель из пористого шлакового расплава равен внутреннему диаметру насадок, поэтому размер капель регулируют за счет установки сопл нужных диа1метров. Отформованные пористые зерна шлакового гравия после выбро-, са из СОП.Л охлаждают до SOO-llOOC и выдерживают при этой температуре в течение 0,5-2 ч для кристаллизации шлака и получения гравия повышенной прочности. После этого зерна гравия охлаждают до температуры окружающей среды, например, продувкой воздуха посредством вентилятора в холодильниках обычной конструкции. Целесообразно для получения зерен гравия необходимых размеров струи пористого шлакового расплава калибровать, в пределах от 5 до 40 мм и осуществлять калибровку соплами соответствующего диаметра (диаметр зерен гравия менее 5 мм малоэффективен, а при диаметре более 40 мм трудно получить шаровидные зерна).

Применение предлагаемых способа и устройства снижает затраты на изготовление зерен из поризованного расплава, увеличивает производительность процесса и улучшает их качество.

Формула изобретения

1. Способ получения гравия из шлака, включающий предварительную поризацию шлака и охлаждение до температуры окружающей среды, отличающий ся тем, что, с целью

увеличения производительности процесса и повышения качества зерен гравия, предварительно:,поризованный шлак с температурой ISSO-ISOO C пропускают через профилированные насадки, полученные струи обдувают до образования капель равными порциями воздуха с частотой от 10 до 60 импульсов в 1 мин под давлением 0,05-0,15 МПа, после чего подвергают кристаллизации при eOO-llOO C.

2. Устройство для получения гравия из шлака, содержащее рабочую емкость с днищем и устройства для подачи tu..,Ka, пара и воды, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в днище профилированны,14и насадками с электронагревателями, а устройство для подачи пара и воды выполнено в виде смесителя и расположенных внутри рабочей емкости труб с соплами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 172219, кл, С 04 В 5/04, 1962 (прототип).