Способ получения гранулированного шлака

 

Изобретение относится к строительству , а именно к производству пористых заполнителей. Цель - снижение энергозатрат. Компоненты подвергают предварительному помолу,перемешиванию в смесителе для получения шихты, затем шихту подвергают нагреву и плавлению в циклонном плавильном агрегате при подаче воздуха, после чего осуществляют охлаждение и грануляцию-. Используют шихту, содержащую 15-35% твердого топлива от массы шихты. Перед нагревом производят дополнительное измельчение шихты до удельной поверхности 6000 - 8000 . Нагрев шихты осуществляют отходящими из циклонного плавильного агрегата горячими газами с одновременной газификацией топлива шихты при соотношении реакционной поверхности части щихты к единице объема газов 0,05-0,5 м /м. Подачу воздуха в циклонньй плавильньй агрегат осуществляют подогретыми газами, отходящими из этого агрегата. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 04 В 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ..

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21) 407507 1/29-33 (22) 04.06.86 (46) 30.06.88. Бюл. Ф 24 (7!) Научно-исследовательская лаборатория физико-химической механики материалов и технологических процессов Главмоспромстройматериалов (72) Х.С.Воробьев, M.Н.Гиндин, E.Н. Сахаров, С. К. Горяйнова и В.M.Ôåäîðèí÷èê (53) 666.952.1(088.8) (56) Отчет ГИС MIICM СССР по теме

215.81 "Создать и освоить агрегат нового типа для варки стекла с повышением КПД в 1,5-2 раза, увеличением удельных съемов в 2-3 раза и снижением ТЭР". 1981, M., с.8. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ШЛАКА (57) Изобретение относится к строительству, а именно к производству пористых заполнителей. Цель — сниже„„SU„„1406125 A 1 ние энергозатрат. Компоненты подвергают предварительному помолу, перемешиванию в смесителе для получения шихты, затем шихту подвергают нагреву и плавлению в циклонном плавильном агрегате при подаче воздуха, после чего осуществляют охлаждение и грануляцию.. Используют шихту, содержащую 15-357 твердого топлива от массы шихты. Перед нагревом производят дополнительное измельчение шихты до удельной поверхности 6000—

8000 см /г. Нагрев шихты осуществляют отходящими из циклонного плавипьного агрегата горячими газами с одновременной газификацией топлива шихты при соотношении реакционной поверхности части шихты к единице объема газов 0,.05-0, 5 м /M . Подах чу воздуха в циклонный плавильный агрегат осуществляют подогретыми газами, отходящими из этого агрегата.

1 табл.

1 14061 25 2

Изобретение относится к промыш— ленности строительных материалов, а именно к производству пористых за— пол ни тел ей .

Цель изобретения — снижение энер— гозатрат.

Воздух в циклонный плавильный агрегат подают подогретым до 400—

800 С, что достаточно для интенсив— о ного прохождения процесса плавления и снижения вязкости расплава. При использовании воздушного дутья с температурой ниже 400 С замедляется процесс плавления и появляется необхо- 15 димость в добавочном топливе, а на— греть воздух выше 800 С газами, от- . ходящими из циклонного плавильного агрегата, затруднительно и нецелесо- образно. 20

Таким образом, отходящие из циклонно го плав иль но го агре гата, служат для предварительного нагрева и газификации топлива шихты, а также для нагрева воздуха, подаваемого в цик лонный плавильный агрегат. За счет этого значительно снижается расход

50 топлива на нагрев шихты и воздуха и интенсифицируется процесс плавления. Кроме того, утилизация отходящих газов снижает удельную степень теплового загрязнения окружающей среды, повышая эффективность энергетических затрат.

Пример 1. Для получения

35 гранулированного шлака производят по мол компонентов, затем их перемешивают в смесителе до получения шихты.

Шихту,содержащую 157 топлива в виде кокса или несгоревшей топливной ча- 40 сти золы-уноса Т3С, измельчают до удельной поверхности 6000 с» /г,на—

2 гревают шихту горячими газами, отходящими из циклонного плавильного агрегата с одновременной газифика- 45 цией топлива шихты при соотношении реакционной поверхности частиц шихты к единице объема газов О, 05 м /м

2 3

Воздух в циклонный плавильный агреа гат подают на гре тым до 400 С. Шихту плавят при 1350 С. Охлаждение расплава осуществляют продувкой струи расплава воздушно-водяной смесью.

Полученный гранулят измельчают.

Пример 2. Шихту, содержащую

157 топлива, измельчают до удельной поверхности 8000 c»2/г, нагревают шихту с одновременной газификацией топлива шихты. Соотношение реакционной поверхности частиц шихты к еди— нице объема газов 0,05 м /м . Далее, 2 3 как в примере 1.

Пример 3. Шихту, содержащую

157 топлива, измельча:от до удельной

2 поверхности 6000 см /r, нагревают шихту с одновременной газификацией . топлива шихты. Соотноше ние ре акционной поверхности частиц шихты к единице объема газов 0 5 м /м . Далее г 3 аналогично Io примеру 1, Пример 4. Шихту, содержащую

157 топлива, измельчают до удельной поверхности 8000 см /г, нагревают

2 шихту с одновременной газ ификацией топлива шихты.Соотношение реакционной поверхности частиц шихты к единице объема газов 0,5 м /м . Далее, 9 как в примере 1

Пример 5. Шихту, содержащую

357 топлива, измельчают до удельной поверхности 6000 см /г, нагревают шихту с одновременной газификацией топлива шихты. Соотношение реакционной поверхности частиц шихты к единице объема газов 0,05 м /м г з далее аналогично примеру 1.

Использование шихты, содержащей менее 15 мас.7. твердого топлива от . массы шихты, приводит к повышению энергозатрат при плавлении шихты и повышению температуры плавления шихты из — за уменьшения выделений окиси углерода, углеводородов и водорода, способствующих образованию в шихте значительного количества легкоплавких силикатов.

Применение шихты, содержащей более 35 мас.7. твердого топлива от мас сы шихты приводит к перерасходу топ— лива, что экономически нецелесообразно и не улучшает качество грануля— та. Кроме того, происходит значительное повышение температуры шихты до начала плавления, следствием чего является потеря части компонентов топлива, изменение химического состава газовой среды в циклонном плавильном агрегате, повьш ение температуры плавления и увеличение потери тепла.

Дополнительное измельчение шихты перед нагревом до 6000-8000 с»2/г позволяет полнее использовать топливосодержащую часть шихты, обеспечить быстрый нагрев полидисперсной шихты до температуры »a»aла газификации невыгоревшего топлива из ших! 406125 ты, что приводит к повышению скорости реагирования между частицами шихты и газом и повышает температуру газов, подаваемых в плавильный агрегат, т.е. интенсифицирует технологический процесс. Кроме того, шихта содержит как легкоплавкие, так и тугоплавкие компоненты. Чем больше поверхность соприкосновения тугоплавкого компонента с легкоплавким, тем равномернее насыщается расплав перв о го компоне нта химическими веществами, содержащимися во втором. При измельчении шихты до

6000-8000 см /г и смешении в результате дополнительного помола тугоплавкого компонента с легкоплавким расплавление происходит быстрее и расплав получается более однородным.

Измельчение шихты до удельной поверхности менее 6000 — 8000 см /г затрудняет предварительную газификацию остаточного. топлива в золе и повышает температуру плавления и время нагрева шихты.

Использование шихты с удельной поверхностью более 8000 см /г при1 водит к интенсивному нагреву мелких частиц. Вследствие этого температура выделяющихся из частиц продуктов га- . зификации интенсивно повышается,практически совпадая с непрерывно возрастающей температурой частицы. Резкое повышение температуры газовой среды может привести к ее воспламенению, что нежелательно для проведения нормального процесса плавления.

Кроме того, помол до поверхности более 8000 см /г требует значительных энергозатрат. Поэтому дополнительный помол шихты до удельной поверхности более 8000 см1/г экономически нецелесообразен.

Нагрев шихты до начала газификации невыгоревшего топлива из шихты с использованием горячих газов, образующихся в плавильном агрегате, позволяет сократить энергетические расходы на процессы нагревания и плавления шихты, снизить теплопотери и сократить до минимума степень загрязнения окружающей среды. Отказ от использования для нагрева шихты горячих газов из плавильного агрегата требует больших топливных затрат, применения специальных топливных горелок, приводит к большим тепловым. потерям с отходящими газами и резко повышает степень теплового загрязнения окружающей среды.

Тем пер ату ра подав аемых из пла5 вильного агрегата горячих газов достаточна для нагревания шихты и начала газификации невыгоревшего топлива. Предварительная газификация топлива позволяет ускорить процесс

1р плавления за счет отсутствия в газе тяжелых углеводородов и увеличения количества СО и Н . Выделение при газификации топлива оксида углерода способствует восстановлению оксидов шихты, приводя к образованию большего количества легкоплавких соединений.

Сокращение отношения реакционной поверхности частиц шихты к единице

2р объема газов менее 0,05 м /м приводит к замедлению процесса нагрева и плавления, большим тепловым потерям с отходящими газами и нарушению замкнутого теплового цикла, повышению

25 энергозатрат.

Соотношение реакционной поверхности частиц шихты к единице объема газов более 0,5 м /м не позволяет

2 быстро нагреть шихту до нужной темЗ0 пературы, замедлить весь технологический процесс или требует дополнительных топливных затрат.

Конкретные примеры осуществления данного и известного способов и контрольные примеры, а также их ха рактеристики приведены в таблице.

Как следует из данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ получения гранулированного шлака обе4р спечивает снижение расхода топлива (с учетом топлива в шихте) по сравнению с известным в 12-14 раз, а снижение расхода электроэнергии — в 5,55,6 раза.

45 формула изобретения а

Способ получения гранулированного шлака, включающий предварительный помол компонентов, перемешивание их в смесителе для получения шихты и ее нагрев, плавление в циклонном плавильном агрегате при подаче воздуха, охлаждение и грануляцию, о т—

55 л и ч а ю Z è é с я тем, что, с це-. лью сокращения энергозатрат, в шихту вводят 15-35 мас.Х твердого топлива от массы шихты, перед нагревом осуществляют дополнительное измельчение

1406125 шенин реакционной поверхности частиц шихты к единице объема газов 0,05

0,5 м /м, а воздух в циклонный плаз вильный агрегат подают подогретыми газами, отходящими из это го агре гата.

Содержание топлива в иэ шихте, мас.7 кг

Предлагаемый способ

0,267

О, 166

О, 165

О, 165

О, 164

О, 067

О, 065

0,05

6000

0,05 8000

0,5

0,065

6000

0,5

8000

0,05

6000

0,164

0,05

8000

0,5

6000

35

0,5

8000

0,2

7000

0,05

6000

О, 05.

8000

0,5

6000

8000

0,5

0,05

5500

5500

0,05

0,5

5500

0,5

5500

0,03

6000 шихты до удельной поверхности 6000—

8000 см /r нагрев шихты производят

2 отходящими из циклонного плавильного агрегата газами с одновременной гази5 фикацией топлива шихты при соотно0,067

0,065

О, 065

О, 066

О, 066

0,065

О, 242

О, 122

О, 331

0,224

О, 312

О, 126

О, 245

О, 147

О, 356

О, 165

0,165

О, 165

О, 203

О, 213

О, 205

О, 295 0,173

0,176

0,163

0,182

0,192

1406125

Продолжение таблицы

4 5

0,03.

8000

35

6000

0,03

8000

0,03

6000

0,05

8000

0 05

6000

0,5

8000

0,5

8200

0,05

8200

0,05

8200

0 5

8200

0,5

6000

0,55

0,55

8000

6000

0,55

8000

0,55

Прототип

1000

0, 932

О, 883

Составитель Т. Буклей

eepактор H.ØBûäêàÿ Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова

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

0,278

О, 089

О, 075

О, 112

О, 094

0,118

0,107

О, 087

О, 084

0,111

0,101

О, 421

О, 242

0,103

О, 097

Заказ 3153/21 Тираж 594 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

0,175

О, 198

О, 188

О, 204

О, 232

0,212

О, 294

0,296

0,276

0,282

0,302

О, 196

О, 188

0,216

О, 205