Способ обработки шлакового расплава

 

Изобретение относится к области получения белой активной пшаковой добавки и может использоваться для повышения белизны белого шлакопортландцемента. С целью повьппения коэффици--. ента белизны шлака в шлаковый расплав подают обработанный ультразвуком воздух и одновременно осуществляют дополнительную обработку расплава ультразвуком путем погружения ультразвукового излучателя в расплав на глубину 0,5-5 мм в течение 3-200 с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 04 В 18/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСЙОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3940810/29-33 (22) 08.08.85 (46) 07.11.87. Бюл. У 41 (71) Казахский химико-.технологический институт (72) П.П.Лерке, Б.П.Паримбетов, К.К.Бекишев, П.Б.Кынатов и В.В.Шнайдер (53) 666.972(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 582286, кл. С 21 В 3/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР

11 317631, кл. С 04 В 6/)О, 1971.

„„Я0„„1 50135 А "1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА (57) Изобретение относится к области получения белой активной шлаковой добавки и может использоваться для повышения белизны белого шлакопортландцемента. С целью повышения коэффици-, ента белизны шлака в шлаковый расплав подают обработанный ультразвуком воздух и одновременно осуществляют дополнительную обработку расплава ультразвуком путем погружения ультразвукового излучателя в расплав на глубину 0 5-5 мм в течение 3-200 с.

1 табл.

1 1 350!

Изобретение относится к области получения белой активной шлаковой добавки и может быть использована для повышения белизны белого шлакопарт.) ландцемента.

Цель изобретения — повьппение коэффициента белизны полученного шлака.

Способ осуществляют следуюшим об разом.. 10

Для осуществления способа используют огненно-жидкий расплав фосфорного шлака со следующим химическим составом, мас.%: SiOz 42,08; СаО 44,80;

А1 0э 3,75; Mg0 3,73> Р О 0,96; F 1Б

После выхода из печи шлаковый расплав подают в желоб, откуда отбирают ковшом расплав емкостью 10 л. Ультразвуковой излучатель с концентратором, 20 который изготовлен с экспоненциальной полостью для подачи воздуха, погружают непосредственно н расплав на глубину 0,5-5 мм. Подачу ноэдуха осуществляют из воздушной магистрали. Об- 25 работка расплава шлака ультразвуком осуществляется с помощью ультразвукового излучателя с акустическим концентратором, который изготавливается иэ тугоплавкой стали. Подача воздуха ЗО в расплав происходит через экспоненциальную полость акустического концентратора ° Одновременная обработка шлакового расплана ультраэнуком и барботиронание его воздухом осуществляются путем погружения ультразвукового излучателя с акустическим концентратором н расплав на глубину

0,5-5 мм в течение 3-200 с. Обработанный шлак направляется на водную грануляцию.

Обработка шлаконого расплава ваз,цухом (кислородом), колеблющимся в диапазоне ультразвуковых частот приводит к диспергации газовых пузырьков, при этом увеличивается поверхность контакта газа (воздуха) с огненно-жидким распланом шлака, вследствие чего сульфиды и фосфиды металлов, имеющих большую окрашивающую способность, подвергаются интенсивному окислению и переходят в бесцветное соединение (Fe0, FeSO<, FeP0, FeSO, РеРО> и т.д.), что приводит к повышению белизны шлака.

В химический состав фосфорного шлака входит небольшое количество мелкодисперсного углерода, который придает шлаку темный оттенок. Под дейст35 вием ультразвука происходит расслоение шлакового расплава и частичек углерода, н результате чего частицы углерода всплывают на поверхность и, контактируя с кислородом воздуха, сгорают.

Использование барботажа расплава ноздухом способствует более быстрому полному сгоранию углерода, В структуре шлакового стекла, обработанного ультразвуком и воздухом, образуются и фиксируются минералы, обладающие малой иэоморфной емкостью к хромофорным элементам железа и марганца. В частности, менее изоморфноемкая модификация воластонита P-CS и уменьшается количество более иэоморфноемкой мелитоной фазы. Кроме того, снижение иэомарфной емкости обес печивается благодаря эалечиванию дефектов структуры шлака под действием ультразвука и воздуха °

В результате перечисленных факторов белизна шлака резко повышается.

Конкретные примеры осуществления способа и качественные характеристики представлены н таблице.

Белизна измельченного шлака определяется на универсальном объективном фотометре.

Из представленных данных следует, что оптимальная продолжительность совместной обработки шлакового расплава ультразвуком и воздухом 3-200 с.

Сокращение продолжительности обработки шлака менее 3 с приводит к резкому снижению белизны шлака вследствие. того, что отбеливающие процессы йе успевают пройти до конца. Увеличение продолжительности обработки шлака до 250 с также приводит к резкому понижению белизны, так как при обработке шлакового расплава более 250 с происходит окисление двухвалентного железа до трехвалентного, которое имеет более высокую окрашивающую способность па сравнению с FeO, что в конечном итоге приводит к понижению . белизны шлака.

Оптимальная глубина погружения ультразвукового излучателя в шлаковый расплав составляет 0,5 — 5 мм. Уменьшение глубины погружения менее 0,5 мм вызывает нарушение прямого контакта между излучателем и расплавом вследствие того, что уровень поверхности расплава колеблется. Увеличение глубины погружения более 5 мм также приПараметры

1 2 3 4 5 известному

Интенсивность ультразвуковои обработки шлакавого расплава при диапазо-. не частот, кГц

20

17 23

Положительность обработки, с

250 (воздухом) 200 1 250

100

Глубина погружения излучателя, мм

Устанавли0 5

5,5 0,2

2,5 вался под расплавом

Давление подаваемого водуха, кгс/см

5о

Белизна обработанного шлака, Е

100 72 76

69

Содержание углерода, X

0,76 0,21 0,03 1,23 1,12

1,46

Составитель О.Моторина

Техред Jf.Олийнык Корректор И.Эрдейи

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 5226/22 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13 водит к понижению белизны обработанного шлака. Это объясняется тем, что передача ультразвуковых колебаний с излучателя в шлаковый расплав осуществляется только с поверхности торца излучателя, а не со всей поверхности, погруженной в расплав. Поэтому дальнейшее углубление излучателя в шлаковый расплав приводит к тому, что поверхностные слои расплава остаются не обработанными, что в конечном итоге не дает желаемого эффекта.

Использование предлагаемого способа обеспечивает получение белой активной минеральной добавки, позволяет повысить белизну фосфорных шпаков на .15-31%.

Отбеленные шлаки могут использоваться для производства декоративных шлаковых вяжущих.

Формула изобретения

Способ обработки шлакового расплава путем подачи в расплав обработанного ультразвуком воздуха, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента белизны полученного шлака, одновременно с подачей в расплав воздуха осуществляют

15 дополнительную обработку расплава ультразвуком путем погружения ультразвукового излучателя в расплав на глубину 0,5-5 мм в течение 3-200 с.