Установка для грануляции расплава шлака

 

°, СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) С 04 5 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОБУСНОМУ СВИДЕТЕГЪСТВУ (21) 3480565/29-33 (22) .06 ° 08.82 (46):15.01.84. Бюл, Р 2 (72) М.А. Шаранов, Л.А. Зайнуллин„

Г.Я. Захарченко и C.ß. Ольгинский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Государственный союзный институт по проектированию металлургических заводов (53} 666.972.125(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 727589, кл. С 04 В 5/02, 1978. .2. Авторское свидетельство СССР

9 767045, кл. С 04 В 5/02, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТАВ()БКА ДЛЯ ГРАНУЛЯ".

ЦИИ РАСПЛАВА ИЛАХА, содержащая приемный бункер с водой, желоб для подвода шлака, расположенную под его носком крыльчатку с полыми водоохлаждаемыми лопастями, ступицей и вертикальной осью вращения, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества граншлака и снижения энергозатрат, !рабочая поверхность каждой лопасти крыльчатки выполнена наклонной в сторону, противоположную вращению.

2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что угол наклона рабочей поверхности лопасти к вертикали составляет 30-45

3. Установка по п. 1, о.т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью исключения приваривания содержащегося в шлаке металла, рабочая поверхность каждой лопасти крыльчатки выполнена иэ. высокотеплопроводного материала.

4. Установка по и. 1, о т л ичающая с я тем, что, с целью предотвращения налипания частиц шла- Я

isa на стенки приемного бункера и интенсификации охлаждения лопастей крыльчатки, торцовые стенки лопастей крыльчатки выполнены с сопла- ( ми для отвода и распыливания охлаждающей воды, а ступица крыльчатки выполнена с центральным каналом для подвода воды, соединенным с полостями лопастей.

1066956

45

Изобретение. относится к черной металлургии, в частности к грануляции расплава шлака доменных и других металлургических. печей.

Известно устройство рпя гранулирования шлакового расплава, содер- 5 жащее шлаковый желоб и водоохлаждаемый полый барабан с продольными лопастями, установленный под желобом Расплав шлака сливается с носка желоба на поверхность вращающегося барабана, который лопастями разбивает струю шлака на частицы (1!.

Недостатком этого устройства является,то, что при нерегулируемой интенсивности слива расплава шлака

4 точка падения (траектория) струи зменяется в значительных пределах, следовательно, часть струи шлака или вся I струя может проскочить мимо барабана в нераздробленном виде, что нарушает процесс грануляции и может привести к взрыву.

Наиболее близка к изобретению по технической сущности и достигаемому эффектУ .Установка для гра- 5 нуляции шлаков, содержащая желоб .для подвода расплава шлака, крыльчатку с вертикальной осью вращения, размещенную в цилиндрическо-конической емкости с водой, к нижней

30 части которой прикреплено устройство,для выгрузки граншлака 2j °

Расплав шлака по желобу сливается в виде струи на вращающиеся в горизонтальной плоскости наклонные вперед лопасти крыльчатки. Здесь крыльчатка надежно обеспечивает беспровальную грануляцию шлака. Установка предназначена специально для грануляции вязких сварочных шлаков, поэтому наклонные вперед . 40 лопасти, у которых верхние ребра расположены впереди нижних в направлении вращения, способствуют пог.ружению образующихся частиц в воду по кратчайшим траекториям. В стес ненных условиях нагревательных печей это является едва ли не единственным приемлемым способом грануляции расплава сварочных шлаков, которые благодаря высокому содер- 50 жанию окислов железа не вспучиваются, t

Однако этот способ не пригоден ,для доменных шлаков, которые при мгновенном погружении в воду, как правило, подвержены вспучиванию, т.е. образованию легковесного гран.шлака с высокой цлагоудерживающей способностью.

Целью изобретения является .повыше-60 ние качества граншлака и снижение энергозатрат.

Укаэанная цель достигается тем, что в установке для грануляции расплава шлака, содержащей приемный 65 бункер с водой, желоб для подвода шлака, расположенную под его носком крыльчатку с полыми водоохлаждаемыми лопастями, ступицей и вертикальной осью вращения, рабочая поверхность каждой лопасти крыльчатки выполнена наклонной в сторону, протиповоложную вращению.

Целесообразно, чтобы угол наклона рабочей поверхности лопасти к вертикали составлял 30-45 .

С целью исключения приваривания содержащегося в шлаке металла, рабочую поверхность каждой лопасти крыльчатки выполняют из высокотеплопроводного материала.

С целью предотвращения налипания частиц шлака на стенки приемного бункера и интенсификации охлаждения лопастей крыльчатки, целесообразно торцовые стенки лопастей крыльчатки выполнять с соплами для отвода и распыливания охлаждающей воды, а ступицу крыльчатки выполнять с центральным каналом для подвода воды, соединенным с полостями лопастей.

Наклон рабочих поверхностей лопастей крыльчатки назад по отношению к направлению вращения обеспечивает продолжительный полет частиц шлака в паровоздушном .пространстве с тем, чтобы частицы до соприкос- новения с водой успели охладиться.

Обеспечение этого условия способствует образованию плотных гранул шлака с низкой влагоудерживающей способностью.

Углы наклона в пределах 30-35 обеспечивают траектории максимального пребывания частиц в воздухе.

При углах наклона назад более 45 удар лопастей по струе шлака излишне смягчается ввиду того, что уменьшается угол атаки и увеличивается проскальзывание, следовательно, снижается эффект дробления и КПД установки. При углах наклона лопастей назад менее чем 30" (увеличение угла атаки) траектория полета частиц снижается, т.е. уменьшается время пребывания частиц в воздушном пространстве, что приводит к недостаточному охлаждению частиц шлака, к их поризации и увеличению влагоудерживающей способности граншлака.

Выполнение рабочей поверхности лопастей из высокотеплопроводного материала позволяет поддерживать температуру лопастей на низком уровне, следовательно, жидкий металл, попадающий вместе с шлаком, не может привариться к поверхности лопастей.

При большой плотности потока частиц расплава шлака стенки приемного бункера могут прогреться и час1066956

ВНИИПИ . Заказ

Тираж 6 10 По фее.2 тицы начнут прилипать к ним, а затем и слипаться друг с другом. Струя воды, выбрасываемая из торцовых сопел лопастей, будет орошать стенки приемного бункера и,, тем.самым, предотвратит..прилипание частиц шлака. 5

Кроме того, интенсивный отвод воды через торцовые сопла лопастей с подводом ее через центральный канал ступицы способствует увеличению скорости потока охлаждающей воды . 10 внутри лопастей и, тем самым, интенфисикации охлаждения рабочей поверхности лопасти.

На фиг. 1 схематически изображена установка, общий вид, на фиг. 2 — 35 то же, вид csepxy.

Установка содержит желоб 1 для подвода шлака, примыкающий к приемному бункеру 2, в котором под нос-. ком желоба 1, расположена крыльчатка.3 с вертикальной осью вращения, и наклонными назад под углом 30-45. водоохлаждаемыми лопастями 4 с рабочей поверхностью из меди. На торцах лопастей 4 крыльчатки 3 выполнены сопла 5 для отвода охлаждающей воды и опрыскивания стенок. бункера 2. Под-. вод охлаждающей воды осуществлен через центральный канал 6 в ступице крыльчатки 3, соединенный с полостями.лопастей 4.

Установка работает следующим образом.

Расплав шлака по желобу 1 сливается на лопасти 4 крыньчатки: 3.

Соударяясь с лопастями 4, шлак раз-, бивается на мелкие частицы, приоб-. ретающие траекторию полета с максимальным временем пребывания в.

Фили ал ПП П "Пате

r.Óæãoðoä, ул. Проектная., 4 паровоздушном пространстве .приемного бункера 2. В процессе полета частицы шлака частично охлаждаются и при погружении в воду не вспучиваются, что обеспечивает пониженную влажность граншлака.

Охлаждающая вода поступает по центральному каналу 6, ступицы крыльчатки 3 в полости лопастей 4 и под действием центробежной силы выбрасывается через сопла 5 на стенки, бункера 2 и тем самым предотвращает налипание частиц шлака на стенки.

Кроме того,. наличие сопел 5 способствует интенсивному движению воды с лопастях 4, что, в:свою очередь . интенсифицирует отвод тепла от их рабочих поверхностей,.предот-,. вращает налипание и прогар.

Основным преимуществом описанной установки является возможность получения плотных гранул с малой.влагоудерживающей способностью из .высокотемпературного, способного к вспучиванию доменного шлака. .При замене известных установок. с гидрогрануляторами установками с механическими грануляторами предлагаемой конструкции экономический эффект будет складываться.из -нескольких составля1ощих, а именно: за счет снижения влажности уменьшатся затраты на сушку граншлака при. его использовании на цементных заводах и снизятся затраты на перевозку, так как уменьшится количество балластной воды, и, кроме того, снизятся энергозатраты на дробление расплава шла-, ка.