Устройство для охлаждения и обезвоживания гранулированного шлака

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ШЛАКА, содержащее барабанный холодильник с цилиндрическим корпусом, подпорным кольцом, загрузочным и разгрузочным узлами, отличающееся тем, что. с целью ускорения охлаждения и снижения влажности гранулированного шлака, оно снабжено по крайней мере одним дополнительным подпорным кольцом, причем подпорные кольца установлены на расстоянии от загрузочного конца, равном 0,5-0,75 длины корпуса, а между ними по окружности расположены поочередно перфорированные участки стенки корпуса и трапецеидальные проемы, при зтом последние примыкают по ходу вращения корпуса малым основанием трапецеидального контура к перфорированным участкам, а каждый перфорированный участок и трапецеидальный проем с внешней стороны корпуса попарно охвачены тра /ецеидальными фильтрующими коробками с сетчатьми крышками, причем боковые стенки фильтрующих коробок вплотную прш псают к боковым кромкам трапецеидальных проемов, меньшая торцовая стенка каждой коробки ориентирована радиально к внешней поверхности корпуса, а большая торцовая стенка примыкает к большему (Л основанию трапецеидального проема под острым углом к поверхности корС пуса. 2. Устройство по п 1, о т л ичающееся тем, что на подпорных кольцах спереди закреплены продольные лопасти с торцовыми пластинами на передних кромках, причем . перед первым подпорным кольцом лопасти вплотную примыкают к внутренней поверхности корпуса, а перед последующими подпорными кольцами меньшая часть лопастей прилегает вплотную, а большая часть лопастей прикреплена с зазором между им нижней кромкой и внутренней поверхностью корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (51) С 04 В 5/02

1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Н ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3636229/29-33 (22) 23.06.83. (46) 15.04.85. Бюл. 9 14 (72) Л.Д. Розовский, П.Г. Логинов, Е.В. Хохлова, Д.Ф. Железнов, Л.К. Рябов, M.À, Рысс, Г.М. Зиссерман и В.С. Волков (71} Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов и Челябинский электрометаллургический комбинат (53) 666.199:691=496.002.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР к- 544274, кл. С 04 В 5/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 522151, кл. С 04 В 5/02, 1973 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОIO IIUIAKA, содержащее барабанный холодйльник с цилиндрическим корпусом, подпорным кольцом, загрузочным и разгрузочным узлами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что. с целью ускорения охлаждения и снижения влажности гранулированного шлака, оно снабжено по крайней мере одним дополнительным подпорным кольцом, причем подпорные кольца установлены на расстоянии от загрузочного конца, равном 0,5-0,75 длины корпуса, а между ними по окружности расположены поочередно перфорированные участки стенки корпуса и трапецеидальные проемы, при этом последние примыкают по ходу вращения корпуса малым основанием трапецеидального контура к перфорированным участкам, à êàêдый перфорированный участок и трапецеидальный проем с внешней стороны корпуса попарно охвачены rpaireцеидальными фильтрующими коробками с сетчатыми крышками, причем боковые стенки фильтрующих коробок вплотную поимыкают к боковым кромкам трапецеидальных проемов, меньшая торцовая стенка каждои коробки ориентирована радиально к внешней поверхности корпуса, а большая торцовая стенка примыкает к большему основанию трапецеидального проема под острым углом к поверхности корпуса.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на подпор» ных кольцах спереди закреплены продольные лопасти с торцовыми пластинами на передних кромках, причем перед первым подпорным кольцом лопасти вплотную примыкают к внутренней поверхности корпуса, а перед последукищими подпорными кольцами меньшая часть лопастей прилегает вплотную, а большая часть лопастей прикреплена с зазором между им нижней кромкой и внутренней поверхностью корпуса.

1 11502

Изобретение относится к промьпйленности строительных материалов, металлургической и химической промьппленности и может быть использовано для грануляции ферросплавных, доменных и фосфорных шлаков.

Известен барабанный холодильник, содержащий корпус с продольными ребрами, выполненными разной длины и

:,расположенными уступом так, что рас- !О стояние между передними кромками ребер и передней кромкой корчуса последовательно изменяется от 0,5 до 1,0 диаметра корпуса Ц .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является установка для грануляции силикатных расплавов, содержащая вращающийся барабанный холодильник со смонтированными на его внутренней поверхности продольными ребрами и поперечным подпорным кольцом (2), Известные устройства обеспечивают воэможность отделения от гранулиро- 25 ванного шлака избыточной технологической воды,в результате чего снижается влажность шлака.

Недостаток известных устройств заключается в малом количестве отде- ЗО ляемой воды, что делает невозможным существенное снижение влажности шлака, Кроме того, в отделяемой воде содержится много мелких взвешенных частиц шлака что усложняет оборотЭ

35 ный цикл водоснабжения.

Цель изобретения — ускорение охлаждения и снижение влажности гранулированного шлака, Указанная цель достигается тем, что устройство для охлаждения и обезвоживания гранулированного шлака, содержащее барабанный холодильник с цилиндрическим корпусом, подпорным кольцом, загрузочным и разгрузочным узлами, снабжено по крайней мере одним дополнительным подпорным кольцом,, причем подпорные кольца установлены на расстоянии от загрузочного конца, равном 0,5-0,75 длины корпуса, а между ними по окружности расположены поочередно перфорированные участки стенки корпуса и трапецеидальные проемы, при этом последние примыкают по ходу вращения корпуса малым основанием трапе55 цеидального контура к перфорированным участкам, а каждый перфорирован-. ный участок и трапецеидальный проем

37 с внешней стороны корпуса попарно охвачены трапецеидальнымн фильтрующими коробками с сетчатыми крьппками, причем боковые стенки фильтрующих коробок вплотную примыкают к боковым кромкам трапецеидальных проемов, меньшая торцовая стенка каждой коробки ориентирована радиально к внешней поверхности корпуса, а большая торцовая стенка примыкает к большему основанию трапецеидального проема под острым углом к поверхности корпуса, Кроме того, целесообразно на подпорных кольцах спереди закреплять продольные лопасти с торцовыми пластинами на передних кромках, причем перед первым подпорным кольцом лопасти должны вплотную примыкать к внутренней поверхности корпуса, а перед последующими подпорными кольцами меньшая часть лопастей должна прилегать вплотную, а большая часть лопастей должна быть прикреплена с зазором между их нижней кромкой и внутренней поверхностью корпуса.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для охлаждения и обезвоживания гранулированного шлака; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез, Устройство содержит корпус 1 барабанного холодильника. Внутри корпуса находятся три подпорных кольца 2, между которыми по окружности расположены поочередно перфорированные участки стенки 3 и трапецеидальные проемы 4 в ней. К первому (со стороны загрузочной части корпуса) подпорному кольцу примыкают спереди продольные лопасти 5. Все они соприкасаются с внутренней поверхностью корпуса, а перед другими подпорными кольцами меньшая часть лопастей примыкает вплотную, а у большей части лопастей имеются зазоры между их нижней кромкой и внутренней поверхностью корпуса. К передним кромкам лопастей примыкают торцовые пластинки б.

С внешней стороны корпуса участки перфорированной поверхности и трапецеидальные проемы попарно (один участок и один проем) охвачены фильтрующими коробками. По ходу вращения корпуса 1 барабанного холодильника. в каждой фнльтрующей коробке сначала находится перфорированный участок стенки, а затем проем, обра15

Устройство работает следующим образом. 55

Диспергированный шлак и распыленная вода выносятся из водовоздушного гранулятора воздушным потоком

3 11502 ценный своим малым основанием к перфорированному участку, коробка закрывается сетчатой крышкой 7.

К одной из сторон перфорированного участка стенки с малым основани5 ем примыкает контур трапецеидального проема. Фильтрующая коробка имеет боковые стенки 8, которые вплотную примыкают к боковым кромкам трапецеидальных проемов. Меньшие торцовые 1р стенки 9 ориентированы радиально к внешней поверхности корпуса, а большие торцовые стенки 10 примыкают к большему основанию контура проема под острым углом к внешней поверхности корпуса.

Диспергированные частицы шлака и воды перемещаются в воздушном потоке по определенной траектории, Частицы воды оседают на внутренней поверхности корпуса барабанного холодильника на расстоянии, меньшем

0,5 его длины. Частицы шлака имеют более длинную траекторию и оседают на расстоянии 0,5-0,75 его длины от входного отверстия, При размещении подпорных колец на расстоянии, меньшем чем указано, на них набрасываются частицы шлака. Может произойти их агломерация, что вызовет укрупнение материала. Такой материал необходимо подвергнуть помолу, что, в свою очередь, вызывает повышенный.расход электроэнергии и ухудшает экономические показатели производства, 35

При размещении подпорных колец на большем расстоянии, сокращается участок подсушивания зерен шлака, и они будут выходить из барабанного

40 холодильника с повышенной влажностью, что вызовет перерасход топлива на подсушку шлака при его использовании.

Установка большой торцовой стен45 ки фильтрующей коробки к большему основанию трапецеидального проема под острым углом к цилиндрической поверхности барабанного холодильника вызвана необходимостью облегче50 ния удаления шлаковых гранул из внутренней полости фильтрующей коробки.

37 4 в барабанный холодильник, Находясь во взвешенном состоянии, частицы шлака контактируют с водяной пылью и воздухом, в результате чего охлаждаются до затвердевания. Затвердевшие гранулы и водяная пыль оседают на внутренней поверхности барабанного холодильника, где вода переходит в текучее .состояние, а гранулы перемещаются под механическим воздействием (в результате вращения барабанного холодильника). При этом вода не только смачивает поверхность зерен, но и заполняет межзерновые пустоты.

Ввиду малой продолжительности контакта с водой только что осевшие частицы шлака первоначально находятся в раскаленном состоянии, В резуль. тате вращения и наклона корпуса барабанного холодильника происходит перекатывание гранул шлака в поперечном и продольном направлениях, что приводит ко все новым контактам шлака с водой, которая преимущественно находится в нижнем слое гранул шлака, а также оседает на него . сверху. Это ведет к равномерному по всему объему охлаждению гранул шлака и их увлажнению.

Сначала гранулы шлака и вода saполняют нижнюю часть внутреннего объема корпуса перед первым подпорным кольцом. Этот уровень повышается, и гранулы шлака и", âîäà перемещаются через первое подпорное кольцо, заполняя нижнюю часть пространства между первым и вторым подпорными кольцами. Перемещению гранул и воды через подпорное кольцо способствуют черпаки, составленные из продольных лопастей и торцовых пластин.

Они зачерпывают гранулы и воду перед первым подпорным кольцом, которые вследствие наклона корпуса после подъема черпака на определенную высоту сбрасываются с него по другую сторону подпорного кольца.

Во время вращения корпуса барабанного холодильника под слой гранул и воды, находящийся между двумя смежными подпорными кольцами, подходят последовательно участки перфорированной стенки корпуса барабанного холодильника и проемы s ней, В результате внутреннее пространство фильтрующих коробочек поочередно полностью или частично заполняется частицами шлака и водой.

Вода проходит через сетчатую крышку фильтрующих коробок, а гранулышлака с оставшейся водой некото- 5 рое время остаются в них. При вращении корпуса фильтрующие коробки поочередно перемещаются вверх и ориентируются таким образом, что проем оказывается в нижней части 30 фильтрующей коробки, Под действием силы тяжести гранулы обезвоживаемого шлака высыпаются из фильтрующих коробок внутрь корпуса барабанного холодильника. Туда же стекает не ус- 15 певшая пройти через сетку вода. Так повторяется многократно, и все большее количество свободной.(т.е, заполняющей пространство между гранулами) воды удаляется из барабанного холо- 20 дильника.

Одновременно C этим зерна обезвоживаемого шлака описанным способом перемещаются через второе подпорное кольцо в пространство межцу вторым 25 и третьим подпорными кольцами, На его место из головной части барабанного холодильника поступают смоченные водой гранулы и вода, которая наполняет пустоты между ними, ЗО

Зазоры между продольными лопастями, находящимися перед вторым подпорным кольцом, предотвращают унос свободной воды вместе с гранулами шлаKB 1TpH Вх перемещении через подпорное35 кольцо. Свободная вода при этом беспрепятственно стекает через зазоры в нижнюю часть внутреннего объема барабанного холодильника.

В пространствемежду вторым и третьим подпорными кольцами продолжается процесс обезвоживания гранулудаляется вся свободная вода, заполняющая межзерновые пустоты, В результате через третье подпорное кольцо перемещаются только смоченные водой гранулы. Дальнейшее их обезвоживание происходит в результате испарения смачивающей воды за счет сохранившегося в гранулах физического тепла. Это тепло сохраняется в гранулах вследствие небольшой продолжительности их нахождения в зоне обезвоживания, где расположены фильтрующие коробки, Испарение воды, смачивающей грану« лы шлака, и их подсушивание протекает во время перекатывания гранул на участке барабанного холодильника начиная от третьего подпорного кольца до его выгрузочного конца. Из корпуса барабанного холодильника подсушенные гранулы шлака высыпаются в приемные устройства и транспортируются дальше известными устройствами, Использование предлагаемого устройства позволит получить сухой граишлак и исключить его сушку перед помолом цемента. !

1150237

Составитель И. Иноземцева

Редактор Л. Веселовская Техред М.Гергель

Корректор И. Муска

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2045/ 18 Тираж 605

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4!5