Устройство для грануляции шлаковых расплавов

 

Устройство относится к переработке ,в частности, к грануляции шлаковых расплавов, образующихся в различных производствах металлургии, энергетики, химической промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности окисления сульфидных соединений, содержащихся в шлаке, предотвращение отложений шлака на днище емкости за счет улучшения перемешивания. Устройство содержит емкость 1 с крышкой 2 и наклонным днищем 3, вплотную над которым размещен барботажный элемент, состоящий из ряда параллельных воздуховодов-распределителей 4 с отверстиями шлакоподающий желоб 7, патрубок 8 для подвода воды, патрубок 9 для подвода воздуха, патрубок 10 для отвода водношлаковой пульпы, выхлопной патрубок 11 для отвода парогазовоздушной смеси. Отверстия максимально приближены к поверхности днища емкости, размещены по возможности в одной плоскости, параллельной поверхности днища. Отверстия выполнены с продольным (по ходу воздуха) осями попеременно тангенциально и радиально по отношению к поперечному сечению воздуховодов-распределителей. Тангенциально расположенные отверстия ориентированы своими продольными осями в сторону патрубка для отвода водно-шлаковой пульпы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 04 В 5/02 г г .:„, .1";,,", $ БЛ 1 . -:."" "-" =,;.,; Г,i.1O: Е - А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

LgnawoEa(v расгмаФ

Юаа7а

Водношлакоаая пульпа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4274953/29-33 (22) 02.07,87 (46) 30.07.89. Бюл. Р 28 (7 1) Макеевский инженерно-строительный институт (72) В.И.Крыленко и Т.Ç.Кодрянская (53) 666.162.266.248.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 548627, кл. С 21 В 3/08, 1975.

Авторское свидетельство СССР и 692789, кл, С 04 В 5/08, 1976, Авторское свидетельство СССР.

У9 734157, кл. С 04 В 5/02, 1978, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛЛЦИИ ШЛАКОВЫХ РАСПЛАВОВ (57) Устройство относится к переработке, в частности к грануляции mnaковых расплавов, образующихся в различных производствах металлургии, энергетики, химической промышленности. Цель изобретения — повьппение эффективности окисления сульфидных соединений, содержащихся в шлаке, предотвращение отложений шлака на днище

k !

„„SU„„34971?2 А 1

2 емкости за с ет улучшения перемешивания. Устройство содержит емкость 1 с крьппкой 2 и наклонным днищем 3, вплотную над которым размещен барботажный элемент, состоящий из ряда параллельных воздуховодов-распределителей 4 с отверстиями,шлакоподающий желоб 7, патрубок 8 для подвода воды, патрубок 9 для подвода воздуха, патрубок 10 для отвода водно-шлаковой пульпы, выхлопной патрубок 11 для отвода парогазовоздушной смеси.

Отверстия максимально приближены к поверхности днища емкости, размещены по возможности в одной плоскости, параллельной поверхности днища. Отверстия выполнены с продольным (по ходу воздуха) осями попеременно тангенциально по отношению к поперечному сечению воздуховодов-распределителей. Тангенциально расположенные отверстия ориентированы своими продольными осями в сторону патрубка для отвода водно-шлаковой пульпы.

3 ил.

149717

Изобретение относится к переработке, в частности, грануляции шлаковых расплавов, образующихся в различных производствах металлургии, энергети-, 5 ки, химической промышленности и T,ï, Цель изобретения — повышение эффективности окисления сульфидных соединений, содержащихся в шлаке, предотвращение отложений шлака на днище емкости за счет улучшения перемешивания.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, прбдальный разрез; на фиг. 2 — разрез .А-А на фиг. 1, на фиг.3 - разрез .Б-. Б на фиг, 2, Устройство для грануляции шлаковых расплавов содержит емкость 1 с крышкой 2 и наклонным днищем З,вплотную над которым размещен барботажный 20 элемент, состоящий из ряда параллельных воздуховодов-распределителей 4, с отверстиями 5 и 6, шлакоподающий желоб 7, патрубок 8 для подвода воды, патрубок 9 для подвода воздуха, пат- 25 рубок 10 для отвода водно-шлаковой пульпы, выхлопной патрубок 11 для отвода парогазовоздушной смеси в атмосферу, Устройство работает следующим 30 образом.

Шлаковый расплав по шлакоподающему желобу заливают в емкость 1, где струю стекающего из желоба шлака разбивают струей воды, подаваемой под давлением в несколько атмосфер (несколько десятых долей мегапаскаля) в емкость через водоподводящий патрубок. Капли и частицы застывшего шлака подают в жидкость, заполняющую 40 нижнюю часть емкости, где происходит окончательное охлаждение и грануляция шлака. Водно-шлаковая пульпа из нижней части емкости отводится через патрубок 10 на последующее обезвоживание. Уровень жидкости в емкости поддерживают на нужном уровне с помощью известных устройств, не показанных на рисунке (например, переливных трубопроводов, регулировочных заслонок и т,п,), Через патрубок

8 по воздуховодам-распределителям 4 воздух под давлением (достаточным для преодоления гидравлического сопротивления воздуховодов и слоя пульпы в емкости) подают в толщу жидкости, по возможности равномерно распределяя его с помощью тангенциальных 5 и радиальных 6 отверстий.

4

Воздух,барботирует через слой водношлаковой пульпы, вызывая перемешивание частиц шлака и окисление содержащихся в шлаке и в водном растворе сульфидных соединений. Образующиеся при контактировании капель и частиц шлака с водой пары и газы смешиваются с воздухом и через выхлопной патрубок 11 отводятся в атмосферу или же возвращаются вентилятором в барботажный элемент.

Для предотвращения отложений шлака на днище емкости, для улучшения перемешивания шлака в пульпе и для повышения эффективности окисления сульфидных соединений, содержащихся в шлаке, отверстия для выхода воздуха из воздуховодов-распределителей максимально приближены к поверхности днища емкости и размещены примерно в одной плоскости, параллельной днищу емкости, таким образом, чтобы отверстия с продольной (по ходу воздуха) осью, перпендикулярной поверхности днища и радиальной по отношению к поперечному сечению воздуховодов-распределителей, попеременно чередовались с отверстиями, у кбторых продольная ось размещена тангенциально, т.е. по касательной к поперечному сечению воздухавадов-распределителей, так, чтобы струи воздуха выходили вплотную к поверхности днища и параллельно ей. При этом частицы шлака, оседающие на днище, сдуваются струями воздуха, выходящего из "тангенциальных" отверстий и переводятся во взвешенное состояние, где они интенсивно перемешиваются барботируюшим воздухом, благодаря чему повышается эффективность окисления сульфидных соединений. Кроме того, повышение интенсивности перемешивания пульпы само па себе улучшает качество гранулированного шлака как продукта, поскольку делает более равномерным ега фракционный (па крупности частиц) состав. Струи воздуха, выходящие из ваздуховодов-распределителей перпендикулярно поверхности днища, ударяются а поверхность днища и, обтекая ее, сдуваю охлаждающиеся частицы шлака, переводя их ва взвешенное состояние. Оси тангенциальных отверстий ориентированы в сторону патрубка для отвода водношлаковой пульпы, т.е. их продольные оси выполнены под некоторым углом c(1497172 и продольной оси воздуховодов-рас пределителей, величина которого зависит от угла наклона дница емкости к горизонтальной плоскости. При значительном угле наклона днища (поряд5 ка 20-30 и более) когда частицы шлака сравнительно легко скатываются в сторону пульпоотводящегG патрубка 10, величину угла о(следует принимать порядка 60-70 . При уменьшении угла наклона. днища (менее 20 ) следует соответственно уменьшать угол 3 (до

45-30 ). .Благодаря такому ориентироо ванию тангенциальных отверстий частицы шлака подталкиваются струями барботирующего воздуха в сторону пульпоотводяц1его патрубка, что также способствует предотвращению образования отложений шлака на дниц1е емкос- 2р ти. Экспериментальная проверка показала, что практически полностью исключается образование отложений шлака на днище при чередовании тангенциальных и радиальных отверстий, рас- 25 положенных в непосредственной близости к поверхностиднища,в плоскости,параллельной поверхности днища. При прочих вапиантах размещений отверстий наблюдались отложения частиц шлака в зонах аэро-гидродинамической тени" (т. е, в застойных зонах со слабым перемешиванием пульпы) . 1(роме того, предлагаемое размещение отверстий наиболее благоприятно для удаления из воздуховодов-распределителей частиц шлака, которые могут попадать в них в случае прекращения подачи воздуха.

Поскольку толщина слоя пульпы в емкости неодинакова и увеличивается в сторону пульпоотводящего патрубка, то при одинаковой площади поперечного сечения всех отверстий 5 и 6 может наблюдаться неравномерное распределение барботирующего воздуха по площади емкости. Для исключения такого неравномерного распределения воздуха в необходимых случаях (при низком давлении подаваемого через патрубок 8 воздуха) может оказаться целесообразным постепенное увеличе30

45 ние площади поперечных сечений тангенциальных и радиальных отверстий

5 и 6 по мере увеличения толщины слоя жидкости. При значительных.давлениях воздуха в воздуховодах-распределителях, когда высота слоя жидкости не играет существенной роли, все отверстия можно выполнять с одинаковой площадью поперечного сечения..

Применение устройства для грануляции шлаков предотвращает образование отложений плака на днище емкости, повыщается интенсивность перемешивания частиц шлака в водно-шлаковой пульпе, повышается эффективность окисления сульфидных соединений, содержащихся в шлаке, качество гранулированного НЬтака, как сырья и строительного материала, предотвращается выделение токсичных газообразных веществ, в частности, сероводорода при последующей обработке, хранении, транспортировке и использовании гра— нулированного шлака.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для грануляции шлаковых расплавов, содержащее емкость, крышку, наклонное днище, барботажный элемент, состоящий из ряда параллельных воздуховодов-распределителей с отверстиями, выхлопной патрубок, шлакоподающий желоб, патрубки для подвода воды и воздуха и отвода водно †шлаков пульпы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности окисления сульфидных соединений, содержащихся в шлаке, предотвращения отложений шлака на днище емкости за счет улучшения перемешивания, воздуховодыраспределители размещены в одной плоскости, параллельной поверхности днища в непосредственной близости от него, а отверстия в них выполнены попеременно радиальными и тангенциальными, причем последние ориентированы B сторону патрубка для отвода водно-шлаковой пульпы.

1497172

f0

Пухла

8оз дуя

Фиг. д

Составитель Т.Буклей

Редактор М.Товтин Техред М. Ходанич Корректор Т.Малец

» 7

Заказ 4400/27 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101