Установка для грануляции и охлаждения шлакового расплава

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ И ОХЛАВДЕНИЯ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА, содержащая желоб для стока огненножидкого вшака с поризующим устройством , вра ца1ощийся барабанный холодильник с загрузочной и разгрузочной камерами, отличающая-с я тем, что, с целью повышения качества гранулированногр шлака. барабанный холодильник выполнен с расширенным участком в середине, диаметр которого на 20-30 % больше диаметров его входного и выходного участков, при этом расширенный участок барабана перфорирован и coef динен с входным и .выходным участками усеченными конуса ш с соотношением их высот, равньв4 5-10:1, причем изнутри расширенный участок защищен чешуеобразной бронефутеровкоЙ, a с наружной стороны его установлены камера с вытяжным устройством и приямок для стока воды. 2.Установка по п. 1 о т л ичающаяся тем, что желоб для стока огненно-жидкого шлака выполнен с водяным охлаждением.. 3.Установка по п. 1, о т л ичающаяся тем, что она снабжена элеватором для транспортировки гранулированного шлака, выполненным с перфорированными ковшами. I

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

tgW Н

РЕСПУБЛИК аю (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (21) 3611188/29-33 (22) 29.06.83 (46) 07.12.84. Бюл. В 45 (72) Н.И.Ференс (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (53) .666.199.691.496.002.5(088.8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 529132, кл. С 04 В 5/02, 1971.

2 ° Авторское свидетельство СССР

У 668898, кл. С 04 В 5/02, 1977 (прототип). (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА, содержащая желоб для стока огненножидкого шлака с поризующим устройством, вращающийся барабанный холо-. дильник с загрузочной н разгрузочной камерами, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения качества гранулированного шлака, барабанный холодильник выполнен с расширенным участком в середине, диаметр которого на 20-30 Ж больше диаметров его входного и выходного участков, при этом расширенный участок барабана перфорирован и coe+ динен с входным и выходным участка- ми усеченными конусами с соотношением их высот, равным 5-1О: 1, причей изнутри расширенный участок защищен чешуеобразной бронефутеровкой, а с наружной стороны его установлены камера с вытяжным устройством и приямок для стока воды.

2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что желоб для . Я стока огненно-жидкого шлака выполнен с водяным охлаждением.

3. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена .элеватором для транспортировки гранулированного шлака, выполненные с перфорированными ковшами.

ОиМ

1 11278

Изобретение относится к технике грануляции огненно-жидких расплавов и может быть использовано в металлургической и химической промышленности. 5

Известен способ грануляции шлако вых расплавов у доменной печи путем дробления струи расплава водой и последующего охлаждения в воде $1 ).

Однако этот способ требует органи- 10 эации сложных оборотных циклов воды, что дает повышенную влажность продукта.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для грануляции и охлаждения расплавов, содержащая желоб для стока огненно-жидкого шлака, оборудованный поризующим устройством, вращающийся 20 барабанный холодильник с загрузочной и выгрузочной камерами (2 3;

Недостатками известной установки являются плохое обезвоживание и пониженная гидравлическая активность 25 гранулированного шлака.

Цель изобретения - повышение качества гранулированного шлака.

Указанная цель достигается тем, что в установке для гранулирования .и охлаждения шлакового расплава, содержащей желоб для стока огненножидкого шлака с поризующим устройством, вращающийся барабанный холодильник с загрузочной и разгрузоч35 ной камерами, барабанный холодильник выполнен с расширенным участком в середине, диаметр которого на 2030 7. больше диаметров его входного и выходного участков, при этом расширенный участок барабана перфорирован и соединен с входным и выходным участками усеченными конусами с соотношением их высот, равным

5-10 1, причем изнутри расширенный участок защищен чешуеобразной бронефутеровкой, а с наружной стороны его установлены камера с вытяжным устройством и приямок для стока воды.

69 2

Установка содержит желоб 1 для стока огненно-жидкого шлака (например, из доменной печи). Желоб 1 оборудован водяным охладителем 2 и поризующим устройством 3. Вращающийся наклонный барабанный -холодильник 4 имеет расширенный цилиндрический участок 5, соединенный с входным участком 6 холодильника удлиненным усеченным конусом 7 и с выходным участком 8 холодильника — усеченным конусом 9. Расширенная цилиндрическая часть 5 барабана выполнена с отверстиями tO, с внутренней стороны защищена чешуеобразной, фильтрующей воду, футеровкой 11. С внешней стороны расширенная цилиндрическая часть 5 холодильника оборудована камерой 12 с вытяжным устройством 13 и приямком 14 для стока воды.

Выходной участок 8 холодильника оборудован решетчатыми полками 15 и выходным решетчатым кольцом 16. Мелкая фракция гранулированного шлака проходит через решетчатое кольцо 16, по течке 17 поступает в приямок 18 и элеватором 19 подается в бункер 20 для отгрузки. Крупная фракция гранулированного шлака скапливается у решетчатого кольца и решетчатыми полками 15 подается через течку 21 на транспортер 22.

Диаметр расширенного участка барабана на 20-30 Ж больше диаметров его входного и выходного участков. Если диаметр расширенного участка увеличить более, чем на 307, то это приводит к образованию порога из материала на стыке расширенного участка и выходного конуса, который препятствует продвижению материала к выходу.

Если диаметр увеличен менее, чем на 20 Ж, то остаточная влага в материале не успевает вытечь через перфорированную стенку расширенного участка и шлак выходит из барабана с повышенным содержанием влаги.

Грануляционная установка работает следующим образом.

Желоб для стока огненно-жидкого шлака выполнен с водяным охлаждением.

Установка снабжена элеватором для транспортировки гранулированного шлака, выполненным с перфорированными ковшами.

На чертеже изображена установка, продольный разрез.

Огненно-жидкий шлак из доменной печи стекает по желобу.1, в котором при помощи водяного охладителя 2 частично охлаждается, и далее поризующим устройством 3 с помощью воздуха и воды распыпяется в барабанном холодильнике 4. В расширенном цилиндрическом участке 5 холодильника через чешуеобразную броне27869 4

55 целей.

3 11 футеровку 11 и отверстия 10 отделившаяся от шлака вода стекает в приямок 14. В этот же приямок 14 перетекает вода из элеваторного приямка 18 и далее центробежным насосом вода подается в отстойники, из которых вновь используется в грануляционной установке.

После частичного обезвоживания мелкая фракция гранулированного шлака проходит через выходное решетча тое кольцо 16 холодильника 4 и поступает в элеватор 19. В перфорированных ковшах элеватора осуществляется дополнительное отделение воды из шлака. Далее шлак поступает в бункер для отправки.

Крупная фракция гранулированного шлака с помощью решетчатых полок и течки поступает на конвейерный транспортер и транспортируется на склад легкого заполнителя.

В последнее время модернизированные доменные печи работают при более высокой температуре, что повышает температуру огненно-жидкого ,шлака на 100-150 C. Грануляция шлака с повышенной температурой способствует образованию более мелких и пористых гранул с увеличенным содержанием влаги. На сушку такого шлака необходимо затрачивать повышенное количество тепла, а производитель-, ность сушильных установок значительно снижается. В случае основных доменных шлаков, предназначенных для получения цемента, очень важно быстро достичь температуру ниже 800 С с целью сохранения стекловидного состояния. Стекло начинает рекристаллизоваться между 800-900 С с образованием мервинита и потерей гидравлической активности. Проведенные исследования показали, что при грануляции огненно-жидких шлаков с температурой на 100-150 ниже, гидравлическая активность последних была вьппе, а влагосодержание ниже. В связи с этим, желоб стока огненно-жидкого шлака предлагается оборудовать водным охладителем. Вода после охладителя может быть использована в поризующем устройстве для грануляции шлака.

В установке предусматривается

I разделение шлака. на гранулометрические фракции. Большие гранулы, имеющие небольшое содержание стекловидной фазы, используются в качестве легкого заполнителя, а самые мелкие гранулы размером 3-8 мм, имеющие наибольшее содержание стекла, используется для приготовления шлакопортландцемента.

Применение холодильного барабана переменного профиля для грануляции огненно-жидкого шлака имеет ряд преимуществ. Воздушно-водяное распыление огненно-жидкого шлака с пониженной температурой нагрева в замкнутом пространстве обеспечивает минимальное содержание в нем влаги, повьппает- его гидравлическую активность и снижает запыленность окружающей среды.

Профиль холодильного барабана должен соответствовать профилю факела распыляемого шлака. При этом габариты барабана будут оптимальными, а износ стенок и бронефутеровки — минимальным. С этой целью предусматривается расширенный участок, соединенный с входным и выходным участками барабана усеченными конусами с соот25 ношением их высот (5: 1)-(10: 1) . Наиболее рациональное соотношение устанавливается в зависимости QT профи.ля факела распыпяемого шлака. При таком профиле в барабане образуется выемка, в которую стекает вода из гранулированного шлака и вытекает в приямок через фильтрующую чешуеобразную бронефутеровку и перфориро ванную стенку цилиндрического участ35 ка барабана. Высота входного усереиного конуса должна быть больше высоты выходного конуса.

При соотношении меньшем, чем 5: 1, образуется порог, вызывающий тормо40 жение продвижения шлака и уплотнение массы, затрудняющее отвод воды. При соотношении большем, чем 10: 1 необоснованно увеличивается расход энергии ..и габариты привода, вследствие наклона оси барабана часть воды получает возможность стекать вместе с осушаемым шлаком.

В условиях эксплуатации подобных холодильных барабанов представляется возможным так отрегулировать минимально необходимое количество воды для распыления и грануляции шлака, при котором гранулированный шлак будет полностью обезвожен. При этом излишнее тепло, вносимое огненно-жидким шлаком, может быть использовано для технологических