Способ очистки оборотной воды систем газоочисток плавильных печей и утилизации металлосодержащих шламов и устройство для его реализации

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для переработки металлосодержащих шламов газоочисток плавильных печей. Металлосодержащий шлам подвергают магнитной сепарации в проточном режиме с отделением очищенной оборотной воды и получением шламовой суспензии, которую подвергают магнитному обезвоживанию и сгущению, сушке и прессованию в виде брикетов. Газы и летучие соединения, выделяемые при сушке, улавливают с пропусканием их в центробежном поле в присутствии жидкости. Очищенную оборотную воду используют в системе газоочисток, а выделенную в процессе обезвоживания и сгущения оборотную воду направляют в начало процесса магнитной сепарации. Устройство для осуществления способа включает магнитный сепаратор для отделения металлосодержащего шлама и очистки оборотной воды, прямоточную печь с вращающимся барабаном, ротоклон и пресс роторного типа. Оно снабжено дополнительным магнитным сепаратором для обезвоживания полученной в упомянутом магнитном сепараторе шламовой суспензии и ленточным прессом или декантером, установленными перед прямоточной печью с вращающимся барабаном. Магнитный сепаратор для отделения металлосодержащего шлама и очистки оборотной воды выполнен герметичным. Изобретение позволит повысить эффективность извлечения металлосодержащих шламов из оборотных технологических жидкостей. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для переработки металлосодержащих шламов газоочисток плавильных печей.

Известен способ переработки металлосодержащих шламов (см. патент РФ №2097166, кл. B22F 8/00. Опубл. 27.11.1997 г. Бюл. №33), включающий смешивание шлама с моющим раствором, магнитную сепарацию, сушку, брикетирование на прессе, очистку и разделение моющего раствора и абразива и возврат раствора к началу процесса. Кроме того, сушку шлама производят после магнитной сепарации в прямоточной печи с вращающимся барабаном, а после сушки шлам брикетируют и транспортируют на переплавку. Газы и другие летучие соединения, выделяемые при сушке, улавливают и осаждают в ротоклоне с последующей регенерацией жидкой среды во флотаторе. Кроме того, газы и другие летучие соединения, выделяемые при сушке, пропускают через раствор известкового молока, используемого в качестве рабочей среды в ротоклоне.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что способ не позволяет удалять из оборотной воды в проточном режиме металлосодержащие шламы.

В качестве наиболее близкого аналога заявленных способа и устройства приняты известный способ переработки металлосодержащих отходов и устройство для его осуществления (см. патент РФ №2217510, кл. С22В 1/00, 1/243. Опубл. 27.11.2003 г. Бюл. №33), заключающиеся в том, что после сушки металлосодержащие отходы подвергаются дроблению, разделению на магнитные и немагнитные компоненты, а магнитные компоненты смешивают со связующим составом перед прессованием. Устройство, реализующее известный способ, содержит вращающуюся наклонную печь, систему загрузки и выгрузки шлама, камеру сгорания, систему циркуляции газа, систему фильтров, содержащую рекуператор-охладитель, электрофильтр и устройство очистки и подготовки фильтров к работе.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что способ и устройство для его реализации не позволяют удалять из оборотной воды в проточном режиме металлосодержащие шламы.

Сущность изобретения заключается в том, что способ переработки металлосодержащих шламов систем газоочисток плавильных печей включает магнитную сепарацию металлосодержащего шлама, осуществляемую в проточном режиме с отделением очищенной оборотной воды и получением шламовой суспензии, которую подвергают дополнительному магнитному обезвоживанию и предварительному сгущению в гравитационных или центробежных полях, сушку и прессование в виде брикетов, улавливание газов и летучих соединений, выделяемых при сушке, с пропусканием их в центробежном поле в присутствии жидкости, при этом очищенную оборотную воду используют в системе газоочисток, а выделенную в процессе обезвоживания и сгущения оборотную воду направляют в начало процесса магнитной сепарации.

Кроме того, перед магнитным обезвоживанием и предварительным сгущением шламовую суспензию обрабатывают раствором флокулянта, а отделение выделенных при сушке газов и летучих соединений в центробежном поле осуществляют с использованием очищенной оборотной воды, которую затем направляют в начало процесса магнитной сепарации.

Устройство для переработки металлосодержащих шламов систем газоочисток плавильных печей снабжено дополнительным магнитным сепаратором для обезвоживания полученной в упомянутом магнитном сепараторе шламовой суспензии и ленточным прессом или декантером, установленными перед прямоточной печью с вращающимся барабаном, при этом магнитный сепаратор для отделения металлосодержащего шлама и очистки оборотной воды выполнен герметичным. Кроме того, магнитный сепаратор для обезвоживания шламовой суспензии и ленточный фильтр или декантер снабжены устройством подачи раствора флокулянта, а пресс роторного типа оснащен устройством подачи связующего.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:

- повышение эффективности извлечения металлосодержащих шламов из оборотных технологических жидкостей.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что устройство для переработки металлосодержащих шламов систем газоочисток плавильных печей включает магнитный сепаратор для отделения металлосодержащего шлама и очистки оборотной воды, прямоточную печь с вращающимся барабаном, ротоклон и пресс роторного типа.

Особенность заключается в том, что устройство снабжено дополнительным магнитным сепаратором для обезвоживания полученной в упомянутом магнитном сепараторе шламовой суспензии и ленточным прессом или декантером, установленными перед прямоточной печью с вращающимся барабаном, при этом магнитный сепаратор для отделения металлосодержащего шлама и очистки оборотной воды выполнен герметичным.

Кроме того, магнитный сепаратор для обезвоживания шламовой суспензии и ленточный фильтр или декантер снабжены устройством подачи раствора флокулянта, а пресс роторного типа оснащен устройством подачи связующего.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном изобретении, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение, способ и устройство для его реализации, соответствует условию «новизна».

Конструкция изобретения, реализующая заявленный способ, представлена на чертеже.

Устройство включает в себя сливной лоток 1, шиберную задвижку 2, накопительную емкость 3, насос 4, трубопровод 5, магнитоводный сепаратор 6, электрозадвижки 7, 8 и 9, трубопроводы 10 и 11, магнитный сепаратор 12, трубопровод 13, лоток 14, ленточный пресс (или декантер) 15, трубопровод 16, дозатор-смеситель 17, 18 и 19, бочки 20, трубопровод 21, емкость 22 с мешалкой 23, дозатор 24, трубопроводы 25 и 26, вращающуюся наклонную печь 27, конвейер 28, пресс роторного типа 29, конвейер 30, бункера 31, 32 и 33, воздуховод 34, ротоклон 35, насос 36, трубопроводы 37, 38, 39, 40 и 41, воздуховод 42 и 43, вентилятор 44, емкость 45 с мешалкой.

Устройство состоит из трех участков:

- А - участок очистки оборотной воды от магнитных включений;

- Б - участок подготовки флокулянта;

- В - участок обезвоживания, сушки и брикетирования шлама.

Устройство работает следующим образом. Оборотная вода, загрязненная металлической пылью и шламом в системе газоочисток плавильных печей, по лотку 1 сбрасывается в накопительную емкость 3, откуда насосом 4 по трубопроводу 5 нагнетается в магнитоводный сепаратор 6, где осуществляется очистка жидкости от магнитных включений. Очищенная вода по трубопроводу 10 сбрасывается в сливной лоток 1 за шиберной задвижкой 2 и отправляется на охлаждение и дальнейшее применение в системе газоочисток. В период промывки магнитоводных сепараторов 6 от накопленного в них металлического шлама закрывается задвижка 8 и открывается задвижка 9. Шламовая суспензия (вода с большим содержание магнитного шлама) по трубопроводу 11 сбрасывается в емкость магнитного сепаратора 12. Удаленный в магнитном сепараторе 12 из шламовой суспензии шлам сбрасывается в бункер 33 или по лотку 14 направляется в ленточный пресс (или декантер) 15, где производится его обезвоживание до 30-35%. Выделенная из шлама в процессе обезвоживания в ленточном прессе (или декантере) 15 вода по трубопроводу 16 сливается в емкость 3. Для повышения эффективности процесса магнитного обезвоживания шламовой суспензии и шлама в магнитный сепаратор 12 по трубопроводу 26 и в ленточный пресс (или декантер) 15 по трубопроводу 27 подается раствор флокулянта через дозатор 24. Сам раствор флокулянта готовится в емкости 22 с мешалкой 23, куда заливается нужное количество концентрата флокулянта (из бочки 20) и очищенной оборотной воды. Причем оборотная вода в емкость 22 подается из лотка 1 насосом 36 по трубопроводам 37 и 38.

Обезвоженный в ленточном прессе (или декантере) 15 шлам сбрасывается в дозатор-смеситель 17, а затем во вращающуюся наклонную печь 27, где осуществляется его подсушка до заданной влажности. Образующаяся во вращающейся наклонной печи 27 пыль и газы по воздуховоду 34 отсасываются в ротоклон 35, где в водяной завесе происходит отделение их от воздуха. Чистая вода в ротоклон 35 подается по трубопроводу 39, а загрязненная отходами очистки - сливается по трубопроводу 41 в емкость 3. Очищенный горячий воздух по воздуховоду 42 направляется в рубашку емкости 45 для подогрева пластификатора.

Высушенный в печи 27 шлам конвейером 28 направляется в дозатор-смеситель 18. Туда же через дозатор-смеситель 19 добавляется пластификатор, который подготавливается в емкости 45. Приготовленная в дозаторе-смесителе 18 смесь из высушенного шлама и пластификатора направляется в пресс роторного типа 29, где осуществляется брикетирование смеси. Брикеты из пресса 29 укладываются на конвейер 30, а затем складируются в бункере 31.

Таким образом, предложенный способ переработки металлосодержащих шламов систем газоочисток плавильных печей и устройство для его реализации позволяют производить очистку жидкости от шламов в проточном режиме без нарушения непрерывности технологического процесса газоочистки. Кроме того, для улучшения процесса обезвоживания шламовой суспензии (снижение влажности шлама перед подачей его в печь) дополнительно применяется магнитный сепаратор, а затем ленточный пресс (или декантер).

Утилизация выделенных после сушки газов и летучих соединений осуществляется в центробежном поле с использованием очищенной оборотной воды, которая затем направляется в начало процесса магнитной сепарации. Таким образом не используются дополнительные рабочие фильтровальные жидкости.

Для интенсификации процессов обезвоживания шламовой суспензии и шлама агрегаты, выполняющие эти операции (магнитный сепаратор и ленточный прессе (или декантер)), снабжены устройством подачи в жидкость раствора флокулянта.

Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для переработки металлосодержащих шламов систем газоочисток плавильных печей;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

1. Способ переработки металлосодержащих шламов систем газоочисток плавильных печей, отличающийся тем, что включает магнитную сепарацию металлосодержащего шлама, осуществляемую в проточном режиме с отделением очищенной оборотной воды и получением шламовой суспензии, которую подвергают дополнительному магнитному обезвоживанию и предварительному сгущению в гравитационных или центробежных полях, сушку и прессование в виде брикетов, улавливание газов и летучих соединений, выделяемых при сушке, с пропусканием их в центробежном поле в присутствии жидкости, при этом очищенную оборотную воду используют в системе газоочисток, а выделенную в процессе обезвоживания и сгущения оборотную воду направляют в начало процесса магнитной сепарации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед магнитным обезвоживанием и предварительным сгущением шламовую суспензию обрабатывают раствором флокулянта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение выделенных при сушке газов и летучих соединений в центробежном поле осуществляют с использованием очищенной оборотной воды, которую затем направляют в начало процесса магнитной сепарации.

4. Устройство для переработки металлосодержащих шламов систем газоочисток плавильных печей, включающее магнитный сепаратор для отделения металлосодержащего шлама и очистки оборотной воды, прямоточную печь с вращающимся барабаном, ротоклон и пресс роторного типа, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным магнитным сепаратором для обезвоживания полученной в упомянутом магнитном сепараторе шламовой суспензии и ленточным прессом или декантером, установленными перед прямоточной печью с вращающимся барабаном, при этом магнитный сепаратор для отделения металлосодержащего шлама и очистки оборотной воды выполнен герметичным.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что магнитный сепаратор для обезвоживания шламовой суспензии и ленточный фильтр или декантер снабжены устройством подачи раствора флокулянта, а пресс роторного типа оснащен устройством подачи связующего.